CN206542597U - 矩阵式led前照灯驱动器故障监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，LED前照灯驱动器内包括控制单元和执行单元，控制单元由恒流回路控制模块、LED驱动芯片、MCU芯片、CAN收发器和LDO构成，恒流回路控制模块用于为LED驱动芯片供电，LDO用于为MCU芯片和CAN收发器供电，MCU芯片与LED驱动芯片通过UART总线连接，执行单元由LED光源矩阵构成，LED前照灯控制器通过SUB‑CAN总线连接有图像处理器，图像处理器通过CAN总线与车身网络连接。本实用新型可在小于1秒的时间内监测出故障，并随即采取相应措施，把对外界的影响降低到最小，从而保证了整个系统使用的安全性。

Description

矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种LED前照灯控制器的监测系统应用领域，尤其涉及一种矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统。

背景技术

得益于电子科技坐着火箭往上飞的发展速度，出于驾驶主动安全的考虑，高大上的智能矩阵ADB大灯(简称ADB)应运而生。自适应远光辅助系统(Adaptive Driving Beam，简称ADB)，在最大程度满足驾驶员的同时，不产生炫目。通过安装于前档后视镜处的视觉模块，检测前方车辆，在会车和跟车时，控制不同区域的LED亮灭，构成跟随车辆轮廓改变的暗区，避免眩目。同时，最多的灯光维持在路面上，除了有其他车辆存在的特定区域，这些区域通过光型动态遮蔽，以此，保证了夜间灯光的最大利用率，有效提高了夜间行车安全。

现有的一些相关技术尽管解决了前照灯ADB系统相关的一些实现装置和控制方法，但提出完善的前照灯ADB系统的故障处理方法较少，而且其中绝大多数是涉及机械式ADB系统，而非矩阵式ADB系统。作为整个系统中的重要组成部分的前照灯控制器更是缺少相关的故障监测和故障处理方法。为保证矩阵式LED前照灯在使用中的可靠性，有必要对其故障处理方法进行完善。

实用新型内容

本实用新型针对目前车灯检测设备和检测技术的不足，提供了一种矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，可在小于1秒的时间内监测出故障，并随即采取相应措施，把对外界的影响降低到最小，从而保证了整个系统使用的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，所述LED前照灯驱动器内包括控制单元和执行单元，所述控制单元由恒流回路控制模块、LED驱动芯片、MCU芯片、CAN收发器和LDO构成，所述恒流回路控制模块用于为LED驱动芯片供电，所述LDO用于为MCU芯片和CAN收发器供电，所述MCU芯片与LED驱动芯片通过UART总线连接，所述执行单元由LED光源矩阵构成，所述LED前照灯控制器通过SUB-CAN总线连接有图像处理器，所述图像处理器通过CAN总线与车身网络连接。

优选的，所述CAN收发器型号为TJA1041A，所述MCU芯片型号为MC9S12G192，所述LED驱动芯片型号为TPS92661。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：矩阵式LED前照灯控制器的作用对象是车辆的远光灯，特别在车辆高速行驶以及环境光比较弱的时候，它是非常重要的车辆照明系统，因此，要求较高的可靠性。本实用新型是保证LED前照灯控制器的系统可靠工作的前提下，通过监测及时发现LED前照灯驱动器故障或失效，进而对不同类型的故障采取不同的处理方法，将故障对系统和外界的干扰和损坏降到最低。

附图说明

下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统的结构框图；

图2为本实用新型的矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统的监测方法的主流程图；

图3为本实用新型的矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统的监测方法的子流程图。

具体实施方式

现在结合附图对实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明实用新型的基本结构，因此其仅显示与实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型提供的矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，所述LED前照灯驱动器内包括控制单元和执行单元，所述控制单元由恒流回路控制模块、LED驱动芯片、MCU芯片、CAN收发器和LDO构成，所述恒流回路控制模块用于为LED驱动芯片供电，所述LDO用于为MCU芯片和CAN收发器供电，所述MCU芯片与LED驱动芯片通过UART总线连接，所述执行单元由LED光源矩阵构成，所述LED前照灯控制器通过SUB-CAN总线连接有图像处理器，所述图像处理器通过CAN总线与车身网络连接，所述CAN收发器型号为TJA1041A，所述MCU芯片型号为MC9S12G192，所述LED驱动芯片型号为TPS92661。

如图2-3所示，本实用新型中对所述LED前照灯驱动器故障系统的监测方法的流程为两部分，即主流程和子流程，其中，主流程负责整个故障监测系统的运转，判断是否开启自适应功能，监测程序是否应该开启、判断是否有故障发生、该故障是否为历史故障，以及不同的故障处理措施；子流程主要负责在监测程序开启的情况下，监测其工作电压、LED温度、LED的短路或断路失效以及UART总线故障，当监测到故障随即采取相应的故障处理措施，并通过SUB-CAN总线上报给图像处理器。

下面分别描述主流程及子流程的工作原理及工作过程。

主流程：所述LED前照灯驱动器能够接收和解析图像处理器所发送的CAN控制命令报文，再通过算法计算出形成相应暗区所需要控制的LED，从而达到对前照灯远光进行相应控制的目的。

矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：LED前照灯驱动器上电；

步骤二：MCU芯片及各模块进行初始化；

步骤三：控制器工作电压检测，是否满足9-16V，若不满足，系统将持续等待；

步骤四：CAN收发器进行CAN控制报文的接收；

步骤五：图像处理器通过车身CAN接收到车辆的近光状态并通过SUB-CAN下发给LED前照灯驱动器，判断近光是否开启，若近光处于关闭状态，则关闭监测程序，并返回步骤四；若近光处于开启状态，判断自适应功能是否处于开启状态，若自适应功能处于开启状态，则打开监测程序；否则，关闭监测程序，返回步骤四；

步骤六：监测程序判断当前LED前照灯驱动器是否存在故障，若存在故障，监测程序则首先判断该故障是否为历史故障，若该故障不是历史故障，监测程序则识别故障类型和记录后，进行相应处理，并将故障信息通过SUB-CAN总线发送给图像处理器后，返回步骤四；若该故障为历史故障，监测程序则不对其进行重复的故障处理，只将故障信息上报给图像处理器，相对的，若不存在故障，监测程序首先会判断历史故障库里是否存在历史故障，若存在历史故障，则清除历史故障并恢复到故障处理前的状态；若不存在历史故障，则控制单元接收和解析图像处理器发送的CAN控制报文并通过算法计算，得出需要控制的LED，通过UART总线将控制命令发送给执行单元；

步骤七：控制单元中的MCU芯片通过UART总线将控制命令发送给执行单元中的LED驱动芯片，以实现对LED的控制，在会车和跟车时，控制不同区域的LED亮灭，构成跟随车辆轮廓改变的暗区，避免眩目；

步骤八：返回上述步骤四，继续监测控制器工作是否正常。

子流程：在上述步骤五中涉及到了故障监测的子流程，子流程主要负责在监测程序开启的情况下，监测其工作电压，LED温度，LED的短路或断路失效以及UART总线故障，当监测到故障随即采取相应的故障处理措施，并通过SUB-CAN总线上报给图像处理器。子流程的步骤：首先，判断监测程序是否开启，若没有开启，则返回上述主流程中的步骤四，若监测程序已开启，则顺序判断前照灯控制器的工作电压是否满足9-16V、UART总线是否故障、LED是否过温、LED是否短路或断路，若存在故障，监测程序则首先判断该故障是否为历史故障，若该故障不是历史故障，监测程序则识别故障类型和记录后，进行相应的故障处理，并将故障信息通过SUB-CAN总线发送给图像处理器后，返回上述主流程中的步骤四；若该故障为历史故障，监测程序则不对其进行重复的故障处理，只将故障信息上报给图像处理器。若不存在故障，监测程序首先会判断历史故障库里是否存在历史故障，若存在历史故障，则清除历史故障并恢复到故障处理前的状态；若不存在历史故障，则控制单元接收和解析图像处理器发送的CAN控制报文并通过算法计算，得出需要控制的LED，通过UART总线将控制命令发送给执行单元；

故障监测的实施例：

下面结合监测程序主要监测前照灯控制器中的总线，执行单元故障和控制单元三部分的故障情况进行详细说明。

总线故障监测：UART总线故障的监测由MCU芯片来实现的，通过在软件上采用数据校验CRC，通过在数据收发中加入CRC码，可以检测出每次收发的数据是否正确，从而保证了数据传输的准确性与可靠性。

执行单元故障监测：LED驱动芯片和LED灯芯可实施监测，通过UART总线查询LED驱动芯片的寄存器来得知LED驱动芯片以及与其相连接的LED灯芯的状态，LED灯芯包括正常，短路和开路；LED驱动芯片包括正常和故障。

进一步，通过AD采样贴在LED基板上的PTC热敏电阻的电压值，实时监测和判断LED矩阵组是否过温。

控制单元故障监测：控制单元主要由MC9S12G192芯片和恒流回路控制模块组成，通过对前照灯控制器工作电压的实时监测，可以监测到整个控制器的过压，欠压等常见故障，并采取相应的故障处理措施。

针对本实用新型中LED前照灯控制器的失效形式所采用的对应的故障处理方法：

当控制器存在故障时，监测程序监测到故障后，会对故障进行分类和记录，不同类型的失效形式应采用不同的处理方法，见表1。

表1.矩阵式LED前照灯控制器的失效形式及处理方法

以上述依据实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，其特征在于，所述LED前照灯驱动器内包括控制单元和执行单元，所述控制单元由恒流回路控制模块、LED驱动芯片、MCU芯片、CAN收发器和LDO构成，所述恒流回路控制模块用于为LED驱动芯片供电，所述LDO用于为MCU芯片和CAN收发器供电，所述MCU芯片与LED驱动芯片通过UART总线连接，所述执行单元由LED光源矩阵构成，所述LED前照灯控制器通过SUB-CAN总线连接有图像处理器，所述图像处理器通过CAN总线与车身网络连接。

2.根据权利要求1所述的矩阵式LED前照灯驱动器故障监测系统，其特征在于：所述CAN收发器型号为TJA1041A，所述MCU芯片型号为MC9S12G192，所述LED驱动芯片型号为TPS92661。