KR20210123224A - 다중 채널 led 드라이버에서의 스마트 플리커-프리 pwm 생성 - Google Patents

다중 채널 led 드라이버에서의 스마트 플리커-프리 pwm 생성 Download PDF

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KR20210123224A
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로사리오 치오도
시코 아돌포 드
피에트로 발레스
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인피니언 테크놀로지스 아게
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Abstract

본 개시는, PWM(펄스 폭 변조) 디밍을 사용해서, 병렬 접속으로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)를 구동하는 기술을 설명한다. 본 개시의 기술은 고정 위상 시프트 맵을 생성해서 픽셀 위치에 기초해서 드라이버 매트릭스에 적용하는 것을 설명한다. 각 픽셀은 LED 광원에 대응한다. 고정 위상 시프트 맵에서, 각각의 픽셀은, PWM 디밍 동안, 전류 수요를 시간적으로 분산시키기 위해서, 기하학적으로 이웃하는 픽셀에 대해서 결정된 턴온 시간의 변화를 유도하도록 계산된 사전 정의된 위상 시프트를 가질 것이다.

Description

다중 채널 LED 드라이버에서의 스마트 플리커-프리 PWM 생성{SMART FLICKER-FREE PWM GENERATION FOR MULTI-CHANNEL LED DRIVERS}
본 개시는 발광 다이오드 어레이에 전력을 공급하고 제어하는 회로에 관한 것이다.
드라이버 회로는 부하에서의 전압, 전류 또는 전력을 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED) 드라이버는 일련의 발광 다이오드에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 일부 드라이버는, 벅-부스트(buck-boost), 벅, 부스트 또는 다른 DC-DC 컨버터와 같은, DC-DC 전력 변환기를 포함할 수 있다. 이러한 DC-DC 전력 변환기는 부하의 특성에 기초해서 부하에서의 전력을 제어하고 가능하게는 변경하는 데 사용할 수 있다. DC-DC 전력 변환기는 LED 드라이버가 일련의 LED의 전류를 조절하는 데 유용할 수 있다.
일부 LED 조명 회로는, LED 디스플레이 모니터의 LED 배열과 유사하게 2차원 매트릭스로 배열된, 개별적으로 제어 가능한 많은 LED를 포함할 수 있다. LED 매트릭스에서 개별적으로 제어 가능한 LED들은, 예를 들어 차량 헤드램프 시스템에서 향상된 조명 효과를 제공하도록 제어될 수 있다. 일부 헤드램프 시스템은, 각 픽셀 또는 픽셀 그룹의 개별 밝기 제어를 가능하게 하는 다수의 픽셀화된 광원을 특징으로 할 수 있다. 개별 픽셀 제어를 통해서, 눈부심 없는 하이빔 시스템, ADB(Adaptive Driving Beam) 및 심볼 프로젝션과 같은, 새로운 조명 기능이 가능하게 된다. 이러한 종류의 기능을 제공하는 것은, 운전자의 전체 시야에 투사되는 동적인 고해상도 광의 생성을 이용할 수 있다. 차량 동작과 관련된 향상된 조명 효과를 사용해서 운전 경험을 개선하고 차량 안전을 높일 수 있다. 이러한 기능은, 많은 수의 LED를 갖고 있으며 픽셀-픽셀 피치가 미세한 매트릭스 빔을 사용할 수 있다.
전반적으로, 본 개시는 병렬 접속으로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)를 펄스 변조 디밍을 사용해서 구동하는 기술을 설명한다. 본 개시의 기술은 고정 위상 시프트 맵을 생성하고 픽셀 위치에 기초해서 드라이버 매트릭스에 적용하는 것을 설명한다. 각각의 픽셀은 LED 광원에 대응한다. 고정 위상 시프트 맵에서, 각각의 픽셀은, PWM 디밍 동안, 전류 수요를 시간적으로 분산시키기 위해서, 기하학적으로 이웃하는 픽셀에 대해서 결정된 턴온 시간의 변화를 유도하도록 계산된 사전 정의된 위상 시프트를 가질 것이다.
일례로, 본 개시는 시스템에 관한 것으로, 광 패턴을 포함하는 신호를 출력하도록 구성된 컨트롤러 유닛과, 복수의 픽셀 드라이버 회로를 포함하는 LED 유닛 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 과, LED 제어 회로를 포함하고, LED 제어 회로는, 광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, 처리 회로를 포함하고, 처리 회로는, 복수의 제 1 듀티 사이클 값의 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 고정 위상 시프트 맵을 적용한다. 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련된다. 처리 회로는, 또한 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하고 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - , 픽셀 구동 매트릭스를 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록 구성된다.
다른 예로, 회로는, 광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 광 패턴은, 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함한, LED 픽셀-매트릭스에 대한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, 복수의 픽셀 드라이버 회로 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 와, 처리 회로를 포함하며, 처리 회로는, 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 고정 위상 시프트 맵을 적용하도록 구성된다. 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는, LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀의 기하학적 위치에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련된다. 처리 회로는, 또한 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하고 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - , 픽셀 구동 매트릭스를 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록 구성된다.
다른 예로, 본 개시는 방법에 관한 것으로, LED 제어 회로에 의해, 광 패턴을 수신하는 단계 - 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, LED 제어 회로에 의해, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계를 포함한다. 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련되고, 각각의 픽셀은 각각의 픽셀 드라이버 회로와 관련된다. 이 방법은 또한, LED 제어 회로에 의해, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고, 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 적용되는 고정 위상 시프트 맵에 기초한다.
본 개시의 하나 이상의 예의 세부 사항이 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명에서 설명된다. 본 개시의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명, 도면, 및 청구 범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 일 이상의 기술에 따른, 복수의 LED를 구동하는 회로를 포함하는 예시적인 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 좌측으로 굽은 도로의 개념도이다.
도 2b는, 도 2a에 도시된 바와 같이 좌측으로 굽은 도로에 부합하게 광 패턴을 출력하는 차량의 평면도를 나타내는 개념도이다.
도 2c는 복수의 LED 픽셀을 포함하는 픽셀-매트릭스에 의해 출력될 수 있는 예시적인 광 패턴을 나타내는 개념도이다.
도 2d는 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 광 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있는 복수의 듀티-사이클 값을 가진 예시적인 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 나타내는 표이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따른 픽셀-매트릭스의 픽셀의 기하학적 위치에 기초한 예시적인 고정 위상 시프트 맵을 예시하는 테이블이다.
도 4는 추가 위상 시프트없이 PWM 방식에 의해 야기되는 전압 변동을 나타내는 타이밍도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 개시의 일 이상의 기술에 따른, 고정 위상 시프트를 적용하는 기술을 나타내는 타이밍도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 이상의 기술에 따른, 고정 위상 시프트 맵을 적용하는 것에 기초해서 시간적인 전류 변화에 미치는 영향을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 개시의 일 이상의 기술에 따른 LED 드라이버 회로의 예시적인 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 개시는, 펄스 변조 디밍을 사용해서, 병렬 접속으로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)를 구동하는 기술을 설명한다. 본 개시의 기술은 픽셀 위치에 기초해서 드라이버 매트릭스에 대한 고정 위상 시프트 맵을 계산하는 것을 설명한다. 각 픽셀은 LED 광원에 대응한다. 고정 위상 시프트 맵 기술에서, 각 픽셀은, 펄스 변조 디밍 동안, 전류 수요를 시간적으로 분산시켜서 큰 전류 부하 스텝을 방지하기 위해서, 기하학적으로 인접한 픽셀에 대한 턴온 시간의 결정된 변동을 유도하도록 계산된 미리 정의된 위상 시프트를 가질 수 있다.
일부 LED 조명 응용예는, 투사되는 이미지가 공간적으로 연속되는 많은 수의 픽셀을 포함할 수 있으며, 그 결과 인접 픽셀은 일반적으로 유사한 듀티-사이클을 갖게 된다. 응용예의 한 예시적인 분야는, 각 픽셀 또는 픽셀 그룹의 각각의 밝기 제어가 가능한 다수의 픽셀화된 광원을 특징으로 할 수 있는, 최신의 차량 LED 전면 조명을 포함할 수 있다. 이러한 응용예나 다른 응용예에서, 많은 수의 병렬 접속된 LED는, 많은 수의 픽셀이 동시에 켜지거나 꺼질 때, 전류 수요에서 큰 부하 스텝을 유발할 수 있다. DC-DC 전력 변환기는 픽셀화된 광원용 드라이버 매트릭스에 전력을 공급할 수 있다. 전류의 큰 부하 스텝은 부하 스텝의 빠른 슬루 레이트(slew-rate)로 인해서 높은 리플 전압, 출력 전압 강하, 전자기 간섭(EMI)을 유발할 수 있으며, 이러한 전류의 큰 부하 스텝을 제공할 수 있는 DC-DC 컨버터를 제공하기 위해서는 비용이 증가될 수 있다. 본 개시의 기술은 전류 수요를 시간적으로 분산시켜서 큰 부하 스텝을 감소시키고, 또한 전류 수요를 시간적으로 분산시키는 데 사용되는 다른 기술에 의해 야기될 수 있는 플리커 및 기타 악영향을 방지할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 이상의 기술에 따른, 복수의 LED를 구동하는 회로를 포함하는 예시적인 시스템을 나타내는 블록도이다. 복수의 LED는 픽셀 매트릭스로 배열되고, 광의 패턴에 의해 형성되는 선택된 이미지를 투사하도록 구성될 수 있다. 시스템(100)은 컨트롤러 유닛으로부터 이미지를 수신하고, 픽셀 매트릭스가 원하는 광 패턴을 투사하도록 픽셀 매트릭스 내의 각 LED 픽셀에 제공되는 전력량을 조절하도록 구성될 수 있다. 시스템(100)은, 각각의 LED 픽셀에 대한 PWM 디밍에 의해 각 LED 픽셀의 전력량을 조절해서 밝기를 제어할 수 있다. 하나의 LED 픽셀에 대한 듀티-사이클을 더 길게 하면, 출력이 덜 밝은 짧은 듀티-사이클에 비해서, LED 픽셀에 대한 출력을 더 밝게 할 수 있다.
도 1의 예에서, 시스템(100)은, LED 유닛(101)의 입력에 접속된 바디 컨트롤 유닛(BCM; 150)과 같은 컨트롤러 유닛을 포함한다. LED 유닛(101)은 커넥터(132)를 통해 전원 공급 장치 VDDP(130)로부터 전력을 받고 커넥터(136)를 통해 시스템 그라운드에 접속된다. LED 유닛(101)은 LED 제어 회로(102) 및 LED 드라이버 유닛(140)을 포함한다. 일부 예들에서, LED 유닛(101)은 LED 제어 회로(102) 및 LED 드라이버 유닛(140)을 포함하는 단일 회로이다. 일부 예들에서, LED 유닛(101)은, LED 제어 회로(102)과 LED 드라이버 유닛(140), 그리고 커넥터(132, 136), 및 시스템(100)의 다른 구성 요소에 연결하기 위한 비디오 인터페이스(106)를 구비한 단일 집적 회로(IC)일 수 있다. 다른 예에서, LED 제어 회로(102) 및 LED 드라이버 유닛(140)은 각각의 집적 회로를 포함하는 개별 회로로, 서로 접속되어서 LED 유닛(101)을 형성할 수 있다.
또한, 도 1의 예는, 예를 들어, 신호 처리 회로(104) 및 픽셀 신호 생성기(112)와 같은 LED 제어 회로(102) 내의 다양한 블록을 도시하지만, 이들 블록은 본 개시의 기술의 설명을 단순화하기 위해 편의적으로 도시된 것이다. 그러나, 다른 예에서, LED 제어 회로(102)의 기능은 결합될 수도 있고, 혹은 도 1에 도시되지 않은 다른 블록들로 분할될 수도 있다. 또한, 설명을 단순화하기 위해, 본 개시는 LED 디밍을 제어하기 위한 변조 방식으로서 펄스-폭 변조(PWM)에 초점을 맞출 수 있다. 그러나, 본 개시의 기술과 함께 펄스 주파수 변조(PFM) 및 펄스 밀도 변조(PDM)와 같은 임의의 펄스 변조 기술이 사용될 수도 있다.
BCM(150)은, 비디오 인터페이스(106)에 광 패턴을 포함하는 신호를 출력하도록 구성될 수 있는 차량의 컨트롤러 유닛의 일례이다. 다른 예에서, 차량은, LED 유닛(101)에 조명 패턴을 제공하는 바디 컨트롤 유닛과는 분리된 컨트롤러 유닛을 가질 수도 있다. 비상 조명, 디스플레이 조명 및 기타 조명 시스템을 포함할 수 있는 건물과 같은 다른 시스템에서, LED 유닛(101)에 조명 패턴을 제공할 수 있는 컨트롤러 유닛은 빌딩의 중앙 컨트롤러로서 구현되어서 유선 또는 무선 신호를 통해 LED 유닛(101)에 통신할 수 있다.
도 1의 예에서 LED 드라이버 유닛(140)은 커넥터(134)를 통해 LED 매트릭스(142)에 접속되도록 구성될 수 있다. LED 매트릭스(142)는 또한 본 개시에서 픽셀-매트릭스 또는 LED 픽셀-매트릭스라고 지칭될 수도 있다. LED 매트릭스(142)의 각 픽셀은 LED로 구현될 수 있다. LED 드라이버 유닛(140)은 픽셀-매트릭스 내의 각각의 픽셀과 관련된 각각의 픽셀 드라이버 회로를 가진 복수의 픽셀 드라이버 회로를 포함할 수 있다. 도 1의 예에서 복수의 픽셀 드라이버 회로의 각 픽셀 드라이버 회로는 스위치(144), 전류 드라이버 회로(146) 및 하나 이상의 커넥터(134)로 구현된다. 다른 예에서, LED 드라이버 유닛(140)의 픽셀 드라이버 회로는, 온도 센서, 전류 또는 전압 센서, 과전압 보호 및 과전류 보호와 같은 보호 회로 및 도 1에 도시되지 않은 다른 구성 요소와 같은 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수도 있고 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 일부 예에서, 커넥터(134)는 LED 매트릭스(142)에 전기적으로 및 기계적으로 접속하도록 구성될 수 있다. 여기서, LED 유닛(101)은 다양한 상이한 타입의 LED 매트릭스(142)를 동작시키도록 구성될 수 있으며, 이 경우, 단일 모델의 LED 유닛(101)이 다양한 상이한 응용예에서 사용될 수 있으며 특정한 부하 구동 응용예에서 동작하도록 구성될 수 있다는 이점을 제공할 수 있다.
시스템(100)은 광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 비디오 인터페이스(106)에 입력 인터페이스를 포함하는 LED 제어 회로(102)를 더 포함할 수 있다. 광 패턴은, LED 매트릭스(142)에 적용될 때 원하는 광 패턴을 출력하는 복수의 듀티-사이클 값을 가진 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함할 수 있다. LED 제어 회로(102)는 신호 처리 회로(104), PWM 엔진(110) 및 하나 이상의 프로세서(120)를 포함하는 하나 이상의 처리 회로의 세트를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 메모리(122)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 일부 예에서, 프로세서(120)는 입력 신호를 수신하고 제어 신호를 송신해서 BCM(150)과 통신하는 것과 같은 LED의 동작을 수행할 수 있다. 다른 예에서, LED 제어 회로(102)는 프로세서(120)없이 신호 처리 회로(104) 및 PWM(110)만을 포함할 수도 있다.
LED 제어 회로(102)의 프로세서(120), 신호 처리 회로(104), 상승 에지 계산기(114) 및 픽셀 신호 생성기(112)와 같은 처리 회로의 예는, 예를 들어 프로세서 코어, 메모리 및 프로그래밍 가능 입/출력 주변 기기를 포함하는 단일 집적 회로 상의 컴퓨터와 같은 마이크로 컨트롤러(MCU), 컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 시스템 온 칩(SoC)과 같은 단일 집적 회로(IC) 상의 중앙 처리 장치(CPU), 또는 동등한 이산 또는 집적 논리 회로 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서는 집적 회로, 즉 집적 처리 회로일 수 있으며, 집적 처리 회로는 고정 하드웨어 처리 회로로, 프로그램 가능 처리 회로로 및/또는 고정 프로그램 가능 처리 회로와 프로그램 가능 처리 회로의 조합으로 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 "처리 회로", "프로세서" 또는 "컨트롤러"는 전술한 구조 중 어느 하나 이상 또는 본 명세서에 설명된 기술을 수행하도록 동작할 수 있는 임의의 다른 구조를 지칭할 수 있다.
메모리(122)의 예는 임의의 타입의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 RAM(Random Access Memory)(예를 들어 SRAM, DRAM 등), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(electronically erasable programmable read only memory), 플래시 메모리 및 유사 소자를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 처리 회로가 본 명세서에 설명된 기능을 실행하게 하는 명령어를 저장할 수 있다. 일부 예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 구성 정보, 임시 값 및 본 개시의 기능을 수행하는 데 사용되는 다른 타입의 데이터와 같은 데이터를 저장할 수 있다.
LED 제어 회로(102)의 처리 회로는, 비디오 인터페이스(106)에서 BCM(150)으로부터 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 고정 위상 시프트 맵을 적용하도록 구성될 수 있다. 고정 위상 시프트 맵은 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 듀티-사이클 값의 각 듀티-사이클 값을 시프트할 수 있다. 듀티-사이클의 시프트는 특정 픽셀에 대한 듀티-사이클의 시작 시간은 변경할 수 있지만, 듀티-사이클 길이를 변경하지 않으므로, 픽셀 밝기는 변경하지 않는다. 전술한 바와 같이, 픽셀-매트릭스의 모든 픽셀이 동시에 켜지는 시스템에서는, 각 PWM 사이클의 시작에 큰 전류 서지를 제공하기 위해서는 전원 공급 장치(VDDP; 130)가 필요할 수 있다. 큰 전류 서지를 제공하면, 각 PWM 사이클 시작시에 전압 강하가 발생할 수 있다. 일부 예들에서, DC/DC 출력에서의 전압 강하가 제한된 대역폭에 의해 야기될 수 있으며, 따라서 전원 공급 장치는 다음 PWM 사이클 이전에 목표 조정 전압으로 적시에 회복되는 것이 불가능할 수 있다. 전압 강하를 방지하기 위해, VDDP(130)는 전압 강하를 최소화하도록 그 크기가 조정될 수 있으며, 이를 위해서는 전류 서지를 처리하는 크기의 배선 및 커넥터는 물론 전류의 빠른 전이를 관리하기 위한 큰 고가의 전원 공급 장치가 필요할 수 있다. 각 PWM 사이클에서의 큰 부하 스텝으로 인해 야기되는 다른 문제는, 인쇄 회로 기판(PCB)을 접속하는 와이어 하네스의 기생 저항 및 인덕턴스에 의해 야기되거나 또는 필터 커패시턴스의 높은 ESR(equivalent series resistance)에 의해 야기되는 높은 리플 전압을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 전이는 또한 부하 스텝의 빠른 슬루-레이트로 인한 전자기 방출을 일으킬 수 있으며, 이는 시스템(100)의 다른 부분과의 EMC(electromagnetic compatibility) 문제를 야기한다. 본 개시 내용의 고정 위상 시프트 맵을, 조명 패턴을 정의하는 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용해서 픽셀의 온-시간을 시간적으로 분산시킴으로써, 큰 부하 스텝가 한 번에 발셩하는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 기술에 따르면, 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀의 기하학적 위치에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련될 수 있다. 본 개시의 기술에서는, 픽셀-매트릭스 내에 많은 수의 픽셀이 있고 투사되는 이미지가 공간적으로 연속하는 특성이 있기 때문에, 기하학적 위치에 기초해서 고정 위상 시프트 맵을 생성하고 있다. 본 개시에서, 공간적으로 연속한다는 것은, 인접한 픽셀이 일반적으로 유사한 듀티-사이클을 갖는다는 속성을 의미한다. 일부 예에서, 투사된 형상의 경계를 표시하는 소수의 LED들이 유사한 듀티-사이클을 갖지 않을 수는 있지만, 이미지 경계를 제외하면, 인접 픽셀은 유사한 밝기를 가질 수 있으므로 유사한 듀티-사이클 값을 가질 수 있다.
PWM 엔진(110)은 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 위상 시프트 맵을 적용해서 픽셀 구동 매트릭스(108)를 생성할 수 있다. 픽셀 구동 매트릭스(108)는 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함할 수 있다. 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 수신한 듀티-사이클 값이 고정 위상 시프트 맵의 값만큼 시프트된 것에 기초할 수 있다. 환언하면, 픽셀 구동 매트릭스(108)의 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 PWM 엔진(110)에 의해 수신된 맵의 각각의 듀티-사이클 값 및 고정 위상 시프트 맵에 기초한다. PWM 엔진(110)은 픽셀 구동 매트릭스(108)를 LED 드라이버 유닛(140)의 복수의 픽셀 드라이버 회로에 출력할 수 있다. 이후, LED 드라이버 유닛(140)은 LED 매트릭스(142)의 각 LED 픽셀이 원하는 밝기를 출력하도록 픽셀 구동 매트릭스(108)에 의해 지시된 대로 스위치(144)를 개폐하는 동시에, 각 듀티-사이클의 온-시간을 PWM 기간에 걸쳐서 분산시켜서 큰 부하 스텝을 방지한다. 환언하면, 복수의 스위치(144)를 가진 LED 드라이버 유닛(140)의 복수의 픽셀 드라이버 회로는 각각의 스위치가 픽셀-매트릭스의 각 픽셀, 즉 LED 매트릭스(142)에 전기적으로 연결되도록 구성되고, 픽셀-매트릭스의 각각의 밝기 출력은 픽셀 구동 매트릭스(108)에 의해 정의된 바와 같은 각 픽셀과 관련된 시프트된 듀티-사이클 값에 기초한다. 위에서 설명한 바와 같이, PWM 엔진(110)의 기능은 다른 펄스 변조 방식에 적용될 수 있으며 펄스-폭 변조로 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 위상 시프트 맵은 픽셀-매트릭스 내에서의 픽셀의 배열에 기초할 수 있다. 일부 예들에서, 위상 시프트 맵은 예를 들어 제조 공정 중에 한번 생성되어서 LED 제어 회로(102)에 저장될 수 있다. 다른 예에서, 위상 시프트 맵은 픽셀들의 배열에 기초하여 고정될 수 있고 각 PWM 사이클에 대해 동적으로 수정될 수 있다. 일부 예들에서, 위상 시프트 맵은 메모리(122)에 저장될 수 있고, 프로세서(120)와 PWM 엔진(110) 사이의 통신에 의해 수신한 이미지 패턴에 적용될 수 있다. 다른 예들에서, 위상 시프트 맵은 상승 에지 계산기(114) 또는 픽셀 신호 생성기(112)에 있는 것과 같은 PWM 엔진(110)에 저장될 수 있고, 상승 에지 계산기(114) 또는 픽셀 신호 발생기(112)의 처리 회로에 의한 처리 회로에 의해 광 패턴을 정의하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 수신한 듀티-사이클 엔트리에 적용될 수 있다.
일부 예들에서, LED 제어 회로(102)는 픽셀-매트릭스 내의 픽셀 섹션 수 및 픽셀-매트릭스의 기타 특성에 기초해서, 예를 들어 픽셀의 행 및 열 수에 기초해서, 특정 픽셀-매트릭스에 대한 고정 위상 시프트 맵을 생성할 수 있다. 다른 예들에서, 일부 다른 처리 회로는 시스템(100) 내에서 또는 제조 중에 고정 위상 시프트 맵을 생성할 수 있다. 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 한 가지 예시적인 기술은
Figure pat00001
[1]
에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀 기하학적 위치에 대한 위상 시프트를 계산함으로써, 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 것을 포함할 수 있다.
식 [1]에서, 각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
x는 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
y는 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
F1(x)는 픽셀 행 위치에 기초한 제 1 함수를 포함하고,
F2(y)는 픽셀 열 위치에 기초한 제 2 함수를 포함하며,
F3[…]는 제곱근(root), 모듈러스, 합 또는 기타 함수와 같은 제 3 함수를 포함한다.
픽셀의 기하학적 위치에 기초해서 고정되어 있으며 동적으로 조정되는 위상 시프트 맵을 생성하는 예시적인 기술은,
Figure pat00002
[2]
에 따라서 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
식 [2]에서, 각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
x는 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
y는 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 포함하고,
ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 포함하며,
mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 계산하고,
2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
2B는 열의 픽셀 수를 나타낸다. 또한 식 [1]에 관해 위에서 설명한 F3[…]는 모듈러스 즉, 방정식 [2]에 대한 mod […]이다. 일부 예에서, 동적 조정은 없을 수 있으므로 ΔPScycle=0이다.
동작시, BCM(150)은 리프레시 주기마다 이미지를 포함하는 신호를 비디오 인터페이스(106)를 통해 LED 유닛(101)으로 송신할 수 있다. 리프레시 주기는 시스템(100)의 특성에 기초해서 정의될 수 있다. 리프레시 주기는 60Hz, 75Hz, 144Hz 또는 기타 주기적 기간에 기초할 수 있다. 일부 예들에서, BCM(150)은 다수의 리프레시 기간 동안 동일한 이미지를 반복해서 송신할 수 있다. 예를 들어, 다가오는 차량없이 몇 분 동안 직선 도로를 주행하는 자동차의 경우, BCM(150)은 동일한 이미지를 반복적으로 송신하여 현장을 조명할 수 있다. 자동차 시스템이 다가오는 차량을 감지하면, BCM(150)은 다가오는 차량을 조명하는 것을 방지할 수 있는 조명 패턴으로 변경하도록 다른 이미지를 송신할 수 있다.
일부 예에서, LED 제어 회로는 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 대해 다른 신호 처리를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 신호 처리 회로(104)는 BCM(150)으로부터 수신한 복수의 원래 듀티-사이클 값 각각에 대해 하나 이상의 보정을 적용할 수 있다. 예시적인 보정은, 밝은 톤들 사이의 상대적 차이보다 어두운 톤들 사이의 상대적 차이에 더 민감한 것을 포함한, 눈에 의한 비선형의 밝기 인식을 고려한 감마 보정을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 감마 보정은 룩업 테이블(LUT)에 의해 구현될 수 있다.
일부 예들에서, 신호 처리 회로(104)는 또한 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 각각의 원래의 듀티-사이클 값을 제 2 듀티-사이클 값으로 변환할 수 있으며, 여기서 제 2 듀티-사이클 값은 원래 듀티-사이클 값과는 다른 해상도를 가질 수 있다. 예를 들어, BCM(150)은 8비트 값에 기초해서 원래의 듀티-사이클 값을 출력할 수도 있고, 신호 처리 회로(104)는 더 높거나 혹은 더 낮은 해상도의 듀티-사이클 값(116)의 매트릭스를 PWM 엔진(110)에 출력할 수도 있다. 예를 들어, 듀티-사이클 값(116)은 10비트 값으로서 PWM 엔진(110)에 출력될 수 있다. 신호 처리 회로(104)는 또한 프레임 버퍼 또는 다른 신호 처리 기능을 포함할 수 있다.
LED 제어 회로(102)는 비디오 인터페이스(106)로부터의 듀티-사이클 입력을 손상시키거나 변경하지 않고 BCM(150)으로부터 수신된 동일한 듀티-사이클에 기초해서 LED 매트릭스(142)를 구동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 원래 듀티-사이클 값을 8비트 내지 6비트로 또는 10비트로 변환할 때, LED 매트릭스(142)의 픽셀의 듀티-사이클 및 결과적인 밝기는 원래(8비트) 값과 거의 동일할 수 있다. 즉, 각 엔트리에 대한 켜짐 시간과 꺼짐 시간의 양은 원래 듀티-사이클 값과 PWM 엔진(110)에 출력되는 값(116) 사이에서 거의 일정하게 유지되어야 하지만, 해상도는 변경될 수 있으며 즉, 증가하거나(10비트) 또는 감소될 수 있다(6비트).
본 개시의 기술은 높은 부하 스텝을 방지하기 위해서 각 픽셀의 온-시간을 시간적으로 분산시키는 다른 기술에 비해 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 중심 기반 PWM 방식에서는, 모든 가동 기간(듀티-사이클)을 중심을 PWM 기간(TPWM)의 중점 주변에 두는 구동 방식으로 픽셀을 관리할 수 있다. 중심 기반 PWM 방식은, 점진적인 전류의 램프(ramp)를 가능하면서 많은 양의 픽셀이 동시에 켜지고 꺼지는 것을 방지할 수 있다. 그러나 총 전류는 PWM 기간 동안으로 평균화되지 않으며, 항상 기간 중 각 PWM의 중심 근처에서 최대 값에 도달한다. 또한 중심 기반 PWM 방식에서는, PWM 기간 동안 최소 공급 전류와 최대 공급 전류 사이의 큰 차이를 방지할 수 있는 제어는 없다.
거의 균일한 부하를 가진 멀티 채널 LED 드라이버들, 즉 모든 픽셀이 거의 동일한 전형적인 구동 전류 ILED를 갖는 다른 예에서, 공급 전류의 균일화(leveling)을 위한 또 다른 기술은 적응형 위상 시프트 PWM 방식을 포함할 수 있다. 적응형 위상 시프트 방식의 일부 예에서, 픽셀 활성화 지연을 배치하는 알고리즘, 즉 PWM 위상 시프트를 통해서, 각각의 요청된 광 패턴에 대해서, 전체 PWM 사이클에 걸쳐서 전류 소비를 거의 일정하게 평균화할 수 있다. 이러한 방식에서, 새로운 조명 패턴을 이용하는 리프레시 주기마다, 이 기술은 드라이버가 단일 픽셀 위상 시프트를 동적으로 재배치하게 한다. 그 결과는, 이전 픽셀이 비활성화될 때 각 픽셀을 활성화시키는 것을 포함한다. 적응형 위상 시프트 PWM 방식을 통해서, 전원 공급 장치는, 실행중의 조명 패턴의 평균 DC 전류에 대응하는 것이면서, 선택된 구동 전류 ILED에 픽셀-매트릭스의 총 픽셀 수를 곱한 전체 평균 공급 전류를 출력하게 된다. 적응형 위상 시프트 PWM 방식을 통해서, 전체 PWM 사이클에서 예상되는 평균 전류만을 드로잉함으로써 전류의 오버슈트를 방지할 수 있다. 적응형 위상 시프트 PWM 방식의 오버슈트를 방지함으로써, 다른 방식에서의 높은 부하 스텝(dI/dt)에 비해서, DC/DC 컨버터의 고가의 고용량 외부 부품을 방지할 수 있고, EMC 성능을 향상시킴과 아울러 각각의 새로운 조명 패턴 리프레시를 위한 전류 스텝을 예측 가능하고 관리 가능하게 한다. 그러나, 일부 예들에서, 적응형 위상 시프트 PWM 방식은 PWM 주파수가 낮고 위상 시프트(ΔPS)의 변화가 커서 일부 픽셀에서 시각적으로 가시적인 플리커를 유발할 수 있다.
이와 달리, 본 개시의 픽셀의 기하학적 위치에 기초한 고정 위상 시프트 맵은, 동적 조정 동안에도(ΔPScycle≠0), 각각 픽셀의 위상 시프트가 제어되기 때문에, 시각적으로 가시적인 플리커를 방지할 수 있다. 본 개시의 기술의 다른 이점은 주어진 PWM 사이클(TPWM)의 최대 전류가, 일반적으로 사용되는 다양한 광 패턴의 대략 평균 전류일 수 있다는 점을 포함할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 고정 위상 시프트 맵은, 전원 공급 장치 DC/DC, 예를 들어, VDDP(130)의 외부 구성 요소를, 큰 부하 스텝을 요구하는 기술에 비해서, 그 크기, 용량 및 비용을 감소시킴으로써 최적화할 수 있다. 나아가, 본 개시의 기술은, 시스템(100)의 최대 전류 요건이 그 시스템의 예상 평균 전류에 근접할 수 있기 때문에, 다른 기술에 비해서 계산 복잡성을 더 낮출 수 있고, 전력 공급을 조절할 수 있는 시스템의 전력 손실을 더 낮출 수 있다.
본 개시의 기술은 또한 PWM 기간 동안 시스템의 접합 온도(junction temperature)가 시간적으로 적절하게만 변화될 수 있기 때문에 시스템(100)의 열 관리 제어를 단순하게 할 수 있다. 듀티-사이클 시작 시간을 관리해서 평균 전류를 감소시키고, 전류 및 전력의 피크를 감소시킬 수 있다. 시스템이 드로잉하는 전력의 피크는 온도 스파이크를 초래할 수 있으며, 따라서 시스템을 보호하기 위해 방열판, 팬 및 유사한 구성 요소와 같은 복잡하고 값 비싼 열 관리 장치가 필요할 수 있다. 그러나, 본 개시의 기술은 온도 피크를 감소시킬 수 있고, 따라서 온도가 온도 임계값을 초과될 때의 오작동이 감소되고 자동 시스템 안전 셧다운이 더 적어지기 때문에, 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 저렴한 열 관리 장치를 사용할 수 있다. 나아가, 본 개시의 기술은 다른 기술에 비해서 일반적으로 dI/dt이 낮아서 EMC 성능이 향상된다.
도 2a는 좌측으로 굽은 도로의 개념도이다. 변경되는 상태에 적응되지 않는 일반적인 전조등을 장착한 차량은, 커브 길에 있는 동안에 도로의 우측 부분을 조명해서 도로의 굽은 부분을 어두운 상태로 둘 수가 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 바와 같이 좌측으로 굽은 도로에 부합하는 광 패턴을 출력하는 차량의 평면도를 나타내는 개념도이다. 이와 달리, 자동차 LED 전면 조명이 장착된 차량은, 각 픽셀 또는 픽셀 그룹 개개의 밝기 제어를 가능하게 하는 다수의 픽셀화된 광원을 특징으로 하며, 이로써 눈부심없는 하이빔 시스템, ADB(Adaptive Driving Beam) 및 심볼 투사와 같은 조명 기능을 가능하게 한다. 이러한 기능을 제공하기 위해서 본 개시의 기술은 운전자의 전체 시야에 투사되는, 동적인 고해상도 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 차량(204)의 하나 이상의 LED 픽셀-매트릭스는 도로의 우측부분은 불필요하게 조명하지 않고 도 2a의 도로 중 커브 길을 따르는 부분을 조명하는 광 패턴(202)을 투사할 수 있다.
도 2c는 복수의 LED 픽셀을 포함하는 픽셀-매트릭스에 의해 출력될 수 있는 예시적인 광 패턴을 나타내는 개념도이다. 도 2c의 예는 픽셀-매트릭스로부터의 광 패턴, 즉 밝은 영역(206), 약간 밝은 영역(208) 및 어두운 영역(209)을 포함할 수 있는, 큰 픽셀-매트릭스 내의 픽셀 그룹을 나타낼 수 있다. 도 2c의 광 패턴은 차량(204)의 다른 픽셀-매트릭스로부터의 광 패턴과 결합해서, 도 2b와 관련해서 상기 설명한 광 패턴(202)을 형성할 수 있다.
도 2d는 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 광 패턴을 생성하는데 사용될 수 있는 복수의 듀티-사이클 값(212)을 가진 예시적인 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵(210)을 나타내는 테이블이다. 듀티-사이클 맵(210)은 도 1과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 비디오 인터페이스(106)를 통해 BCM(150)에 의해 LED 유닛(101)으로 송신될 수 있다. 듀티-사이클 맵(210)의 예는 도 2c와 관련하여 위에서 설명된 광 패턴을 출력할 수 있다. 듀티-사이클 맵(210)은 10개의 열(214) 및 8개의 행(216)의 듀티-사이클 값(212)을 포함할 수 있다. 각각의 듀티-사이클 값은 차량(204)의 픽셀-매트릭스의 픽셀, 또는 더 큰 픽셀-매트릭스의 픽셀-매트릭스 그룹에 대응할 수 있다. 듀티-사이클 맵(210)은 10비트 분해능의 PWM 주기(210)에 기초한 듀티-사이클을 포함한다. 듀티-사이클 맵(210)의 에지 주변에서, 듀티-사이클은 도 2c에 도시된 어두운 영역(209)에 대응하는, 어두운 영역을 나타내는 0 또는 다른 낮은 듀티-사이클 값이다. 밝은 영역(206)은 예를 들어 900 또는 1020와 같은 높은 듀티-사이클 값에 대응할 수 있는데, 이는 관련 LED 픽셀을 제어하는 스위치가 10 비트 PWM 기간 동안에 1024 카운트 중 900 또는 1020 동안 켜지게 하는 것이다.
도 3은 본 개시의 일 이상의 기술에 따른 픽셀-매트릭스의 픽셀의 기하학적 위치에 기초한 예시적인 고정 위상 시프트 맵(300)을 나타내는 테이블이다. 고정 위상 시프트 맵(300)의 각 엔트리(302)는, LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 따른 LED 픽셀-매트릭스(도 3에 도시되지 않음)의 각각의 픽셀과 관련될 수 있다. 도 3의 예에서, 고정 위상 시프트 맵(300)은 16개의 열(306)(0~15으로 표시됨) 및 8개의 행(304)(0~7으로 표시됨)을 갖는다.
고정 위상 시프트 맵(300)의 위상 시프트 값(302)은 예를 들어 도 1과 관련하여 위에서 설명한 식 [1] 및 [2]에 의해 생성될 수 있다. 그러나 식 [1] 및 [2]는 고정 위상 시프트 맵(300)의 값을 생성하는 단지 하나의 예시적인 기술이다. 식 [1] 및 [2]는 차량 헤드라이트용 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 데 바람직할 수 있다. 그러나, 빌딩 조명, 디스플레이 조명, 무대 조명 및 기타 응용 분야와 같은 다른 예에서는, 고정 위상 시프트 맵을 생성하는데 다른 기술이 바람직할 수도 있다.
일부 예들에서, PWM 엔진(110)에 포함된 처리 회로와 같은 처리 회로는, 고정 위상 시프트 맵(300)을, 도 1과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 BCM(150)으로부터 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용할 수 있다. 예를 들어, PWM 엔진(110)은 고정 위상 시프트 맵(300)과 같은 고정 위상 시프트 맵을, 도 2d와 관련하여 위에서 설명한 듀티-사이클 맵(210)과 유사한 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용해서, 도 1과 관련하여 위에서 설명한 픽셀 구동 매트릭스(108)와 같은 픽셀 구동 매트릭스를 생성할 수 있다. 실제 응용예에서, 시프트된 듀티-사이클 값의 픽셀 구동 매트릭스를 생성하기 위해서 고정 위상 시프트 맵과 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 동일한 수의 행 및 열을 가져야 한다.
도 4는 추가 위상 시프트없는 PWM 방식에 의해 야기되는 전압 변동(voltage excursion)을 나타내는 타이밍도이다. 본 개시의 기술과는 달리, 도 4의 타이밍도는 채널에 의해 구동되는 각 픽셀의 온-시간이 거의 동시에 시작되는, 드라이버 회로의 3개 채널을 도시한다.
도 4의 예에서 채널 0(404) 및 채널 2(408)의 듀티-사이클은 약 50%로, 8비트 PWM 주기(TPWM(412))의 경우 약 128 카운트이다. 채널 1(406)은 약 30%로 85 카운트이다. 3채널이 모두 온되고 채널 0(404)과 채널 2(408)이 거의 동시에 오프되면, 410으로 표시된 시점에 전원 공급 장치가 크고 빠른 부하 스텝(dI/dt)을 처리하려고 할 때 전원 공급 장치의 전압 Vdd(430)은 전압 천이(402)을 발생시킬 수 있다. 도 1과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 천이는 전압 및 전류 리플을 유발할 수 있는데, 이는 전자기 간섭(EMI) 및 기타 역효과를 유발할 수 있다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 개시의 일 이상의 기술에 따른 고정 위상 시프트를 적용하는 기술을 나타내는 타이밍도이다. 적용되는 기술은 듀티-사이클에 위상 시프트를 더한 길이가 PWM 기간(TPWM(502))보다 큰지 혹은 작은지 여부에 따라서 달라질 수 있다.
도 5(a) 및 5(b)에서, PSi(504) 및 PSi(506)는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트일 수 있다. 환언하면, PSi(504) 및 PSi(506)는, LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 따른, LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련된 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리일 수 있다. PSi(504) 및 PSi(506)는 도 3과 관련해서 위에서 설명한 바와 같은 고정 위상 시프트 맵(300)의 엔트리(302)와 동일하다. 또한 PSi(504) 및 PSi(506)는 예를 들어 도 1과 관련해서 위에서 설명한 식 [1] 및 [2]에 의해 생성될 수 있다.
또한, 도 5(a) 및 도 5(b)에서, DCi(508) 및 DCi(510)는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 각각의 듀티-사이클 기간일 수 있다. DCi(508) 및 DCi(510)는 도 2d와 관련해서 전술한 바와 같은 듀티-사이클 맵(210)의 듀티-사이클 값(212)과 동일하다. 또한, 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이, DCi(508) 및 DCi(510)는 신호 처리 회로(104)에 의해 예를 들어 감마 보정으로 보정될 수 있고, 더 높은 해상도(예를 들어, 8비트에서 10비트로)로 변환된다.
도 5(a)는 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 것을 나타내며, 여기서 각각의 듀티-사이클 값에서 (PSi+DCi)<TPWM이다. (PSi+DCi)<TPWM이라는 결정에 응답해서, 도 1에 도시된 LED 제어 회로(102)는 위상 시프트 PSi(504)를 각각의 듀티-사이클 값 DCi(508)에 적용해서 각각의 시프트된 듀티-사이클 값을 생성할 수 있다. 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 도 1과 관련하여 전술한 바와 같은 픽셀 구동 매트릭스(108)로서 LED 드라이버 유닛(140)에 출력될 수 있다.
도 5(a)는 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클에 적용하는 것을 나타내며, 여기서 각각의 듀티-사이클 값에서 (PSi(506)+DCi(510))>TPWM(502)이다. (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서, LED 제어 회로(102)는 2개의 세그먼트에 위상 시프트를 적용함으로써 수신한 이미지에 대한 각각의 듀티-사이클 값에 위상 시프트를 적용할 수 있다. LED 제어 회로는 듀티-사이클 값의 제 1 세그먼트(512)에 위상 시프트를 적용할 수 있으며, 여기서 제 1 세그먼트(512)는 TPWM(502)-PSi(506)이다. LED 제어 회로는 듀티-사이클 값의 제 2 세그먼트(514)에 제로 위상 시프트를 적용할 수 있으며, 여기서 제 2 세그먼트는 DCi(510)-(TPWM(502)-PSi(506))를 포함한다. 각각의 시프트된 듀티-사이클 값의 2개의 세그먼트(512 및 514)는 픽셀 구동 매트릭스의 엔트리로서 LED 드라이버 유닛(140)에 출력될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 개시의 기술이 위상 시프트에 적용되어서, 수신된 이미지의 각 픽셀에 대한 듀티-사이클을 손상시키거나 변경하지 않고 PWM 기간 동안의 전류 수요를 균일화(leveling)할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 개시의 일 이상의 기술에 따른 고정 위상 시프트 맵을 적용하는 것에 기초하여 전류의 시간적인 변화에 미치는 영향을 나타내는 타이밍도이다. 도 6a 및 6b는 도 4와 관련하여 위에서 설명한 바와 같은, 다른 기술들에서는 예상되는 PWM 기간의 시작 부분의 전류 스파이크가 없는, PWM 기간(TPWM)의 전류를 나타낸다.
도 6a의 예는, 차량에서 큰 LED 픽셀-매트릭스의 우측 중간 위치에 위치된 64×64개의 LED 드라이버의 매트릭스 세그먼트를 상정한, 최종 공급 전류의 예를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b의 예에서 차량의 큰 픽셀-매트릭스는 고해상도 하이빔 헤드라이트 모드에 있다. 도 6a 및 도 6b의 예에서 10비트 PWM 기간인 PWM 기간(608) 동안, Vddpx 공급 전류(604)는 PWM 기간(608) 동안에 약간의 리플은 보이지만 큰 전류 변동(dI/dt)은 없다.
도 6b의 예는, 동일한 차량의 큰 LED 픽셀-매트릭스의 우측 위치에 위치된 64×64개의 LED 드라이버의 매트릭스 세그먼트를 고려한, 최종 공급 전류의 예를 나타낸다. 하이빔 헤드라이트 모드에서, 우측 매트릭스 세그먼트는 도 2c와 관련해서 위에서 설명한 어두운 영역(209)과 유사하게, 광 패턴의 어두운 영역의 일부를 출력할 수 있다. Vddpx 공급 전류(610)는 또한 PWM 기간(612)의 시작의 큰 전류 변동이나, 혹은 중심 기반 PWM 방식에서 볼 수 있는 바와 같은 중간의 큰 전류 변동을 포함하지 않는다. Vddpx 공급 전류(610)는 또한, 클록 카운트(602)가 PWM 기간(612)일 때, 도 6a에 도시된 Vddpx 공급 전류(604)에 비해서 크기가 작다는 것을 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일 이상의 기술에 따른 LED 드라이버 회로의 예시적인 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 7의 블록은 별도로 언급되지 않는 한, 도 1의 관점에서 설명될 것이다.
처리 회로는 픽셀-매트릭스의 각 픽셀의 기하학적 위치에 따라서 고정 위상 시프트 맵을 생성할 수 있다(90). 차량 헤드라이트 응용 분야와 같은 일부 예에서, 처리 회로는 도 3과 관련해서 위에서 설명한 고정 위상 시프트 맵(300)과 같은 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 제조 세팅에서 사용될 수 있다. 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리는 예를 들어 도 1과 관련하여 위에서 설명한 식 [1] 및 [2]에 따른 각 픽셀의 기하학적 위치와 관련된 위상 시프트에 기초한다. 건물 조명과 같은 다른 예에서, 처리 회로는 예상되는 조명 패턴의 타입 및 픽셀-매트릭스의 크기와 배열에 부분적으로 기초해서 고정 위상 시프트 맵을 생성할 수 있다. 다른 예들에서, PWM 엔진(110) 또는 프로세서(120)와 같은 LED 제어 회로(102) 내의 처리 회로는 픽셀-매트릭스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 고정 위상 시프트 맵은 도 1의 예에서 메모리(122)에 저장될 수 있다.
LED 제어 회로(102)는 비디오 인터페이스(106)를 통해 BCM(150)으로부터 광 패턴을 수신할 수 있다. BCM(150)으로부터의 신호는, 복수의 듀티-사이클 값(116)을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 의해 정의된 광 패턴을 포함할 수 있다(92). 일부 예들에서, 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 듀티-사이클 값은 PWM 엔진(110)으로 송신되기 전에, 예를 들어 감마 보정에 의해 먼저 보정될 수 있다. 보정에 더해서, 일부 예에서, 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 다른 해상도로 변환될 수도 있다. 도 1의 예에서, 신호 처리 회로(104)는 PWM 엔진(110)이 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 수신하기 전에 임의의 보정 및 변환을 수행할 수 있다.
PWM 엔진(110)은 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용할 수 있다(94). 도 1의 예에서, PWM 엔진(110)은 BCM(150)으로부터 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 보정 및 변환된 듀티-사이클 값에 고정 위상 시프트 맵을 적용할 수 있다. 도 1 및 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이, 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리(302)는 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련될 수 있다. 또한, 각각의 픽셀은 도 1과 관련하여 위에서 설명한 LED 드라이버 유닛(140)의 픽셀 드라이버 회로와 같은 각각의 픽셀 드라이버 회로와 관련된다.
LED 제어 회로(102)의 PWM 엔진(110)은 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함할 수 있는 픽셀 구동 매트릭스(108)를 생성할 수 있다(96). 각각의 시프트된 듀티-사이클 값 픽셀 구동 매트릭스(108)는 각각의 보정되고 변환된 듀티-사이클(116) 값 및 적용된 고정 위상 시프트 맵(300)에 기초할 수 있다. 본 개시의 기술은, LED 매트릭스(142) 없이도, 도 1의 예시적인 회로에 적용될 수 있다. 환언하면, 픽셀 구동 매트릭스(108)는, LED 구동 유닛(140)의 구동 회로가 LED 매트릭스(142)에 접속되는지 여부에 관계없이, 스위치(144)가 본 개시의 위상 시프트 타이밍에 열림 및 닫힘을 수행하게 할 수 있다.
하나 이상의 예들에서, 위에서 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, PWM 엔진(110), 신호 처리 회로(104) 및 프로세서(120)와 같은 도 1의 다양한 구성 요소는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 메모리(122)와 같은 타입의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있고, 프로세서 또는 하드웨어 기반 처리 장치에 의해 실행될 수 있다.
명령어는 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 범용 마이크로프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(Field programmable gate array) 또는 기타 동등한 일체형 또는 개별 논리 회로와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로세서" 및 "프로세싱 회로"는 전술한 구조 또는 본 명세서에 설명된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수 있다. 또한, 기술은 하나 이상의 회로 또는 논리 요소에서 완전히 구현될 수 있다.
본 개시의 기술은 무선 핸드셋, IC 또는 IC 세트(예를 들어, 칩 세트)를 포함한 매우 다양한 장치 또는 장치에서 구현될 수 있다. 개시된 기술을 수행하도록 구성된 장치의 기능적 측면을 강조하기 위해 본 개시에서 다양한 구성 요소, 모듈 또는 유닛을 설명했지만, 반드시 서로 다른 하드웨어 유닛에 의해 실현되어야 하는 것은 아니다. 반대로, 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 유닛들이 한 하드웨어 유닛으로 결합될 수도 있고, 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함하는 함께 동작되는 하드웨어 유닛의 집합에 의해 제공될 수도 있다.
본 개시의 기술은 또한 다음 실시예에서 설명될 수 있다.
예 1. 방법은, 발광 다이오드(LED) 제어 회로에 의해, 광 패턴을 수신하는 단계 - 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, LED 제어 회로에 의해, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계를 포함한다. 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련되고, 각각의 픽셀은 각각의 픽셀 드라이버 회로와 관련된다. 이 방법은 또한 LED 제어 회로에 의해, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고, 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 적용되는 고정 위상 시프트 맵에 기초한다.
예 2. 예 1의 방법으로서, LED 픽셀-매트릭스 내의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 대한 위상 시프트를,
Figure pat00003
에 따라서 계산함으로써 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 단계를 더 포함하고, 각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해, x는 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고, y는 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며, F1(x)는 픽셀 행 위치에 기초한 제 1 함수를 포함하고, F2(y)는 픽셀 열 위치에 기초한 제 2 함수를 포함하며, F3 […]는 제 3 함수를 포함한다.
예 3. 예 1 또는 예 2의 방법으로서, 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 단계는,
Figure pat00004
에 따라 각각의 픽셀 기하학적 위치에 대한 위상 시프트를 계산하는 단계를 포함하고, 각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고
2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
2B는 열의 픽셀 수를 나타내는
예 4. 예 1 내지 예 3 중 어느 하나의 방법으로, ΔPScycle=0이다.
예 5. 예 1 내지 예 4 중 어느 하나의 방법으로, 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 펄스-폭 변조(PWM) 기간(TPWM)에 기초한다.
예 6. 예 1 내지 예 5 중 어느 하나의 방법으로, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계는, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)<TPWM인 것에 응답해서, 위상 시프트를 각의 제 1 듀티-사이클 값에 적용해서 각각의 시프트된 듀티-사이클 값을 생성하는 단계를 포함하고, PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트를 포함하고, DCi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간을 포함한다.
예 7. 예 1 내지 예 6 중 어느 하나의 방법으로, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계는, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서 - PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트이고, DCi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간임 - , 위상 시프트를 제 1 듀티-사이클 값의 제 1 세그먼트에 적용하는 단계 - 제 1 세그먼트는 TPWM-PSi를 포함함 - 와, 제 1 듀티-사이클 값의 제 2 세그먼트에 제로 위상 시프트를 적용하는 단계 - 제 2 세그먼트는 DCi-(TPWM-PSi)를 포함함 - 를 포함한다.
예 8. 예 1 내지 예 7 중 어느 하나의 방법으로, LED 제어 회로는 광 패턴을 리프레시 기간마다 수신한다.
예 9. 예 1 내지 예 8 중 어느 하나의 방법으로, LED 제어 회로에 의해, 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 각각의 원래의 듀티-사이클 값을 처리하는 단계를 더 포함하되, 처리하는 단계는 복수의 원래의 듀티-사이클 값 각각에 대해 하나 이상의 보정을 추가하는 단계를 포함한다.
예 10. 예 1 내지 예 9 중 어느 하나의 방법으로, 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 각각의 원래 듀티-사이클 값을 제 2 듀티-사이클 값으로 변환하는 단계를 더 포함하고, 제 2 듀티-사이클 값은 원래의 듀티-사이클 값보다 더 높은 해상도를 갖는다.
예 11. 회로로서, 광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 광 패턴은, 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함한, LED 픽셀-매트릭스에 대한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, 복수의 픽셀 드라이버 회로 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 와, 처리 회로를 포함하며, 처리 회로는, 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 고정 위상 시프트 맵을 적용하도록 구성된다. 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는, LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀의 기하학적 위치에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련된다. 처리 회로는 또한, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하며 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - , 픽셀 구동 매트릭스(108)를 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록 구성된다.
예 12. 예 11의 회로로서, 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는
Figure pat00005
에 따라서, 각각의 픽셀의 기하학적 위치와 관련된 위상 시프트에 기초하고,
x는 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
y는 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고,
2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
2B는 열의 픽셀 수를 나타낸다.
예 13. 예 11 또는 예 12의 회로로서, ΔPScycle=0이다.
예 14. 예 11 내지 예 13 중 어느 하나의 회로로서, 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 펄스-폭 변조(PWM) 기간(TPWM)에 기초한다.
예 15. 예 11 내지 예 14 중 어느 하나의 회로로서, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티 사이클 맵에 적용하는 것은, 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)<TPWM인 것에 응답해서, 위상 시프트를 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 적용해서 각각의 시프트된 듀티-사이클 값을 생성하는 것을 포함하고, PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트를 포함하고, DCi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티 사이클 기간을 포함한다.
예 16. 예 11 내지 예 15 중 어느 하나의 회로로서, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 것은, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서 - PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트이고, DCi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간임 - , 위상 시프트를 제 1 듀티-사이클 값의 제 1 부분에 적용하는 것 - 제 1 부분은 TPWM-PSi를 포함함 - 과, 제로 위상 시프트를 제 1 듀티-사이클 값의 제 2 부분에 적용하는 것 - 제 2 부분은 DCi-(TPWM-PSi)를 포함함 - 을 포함한다.
예 17. 예 11 내지 예 16 중 어느 하나의 회로로서, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 하나 이상의 보정을 추가하고, 각각의 제 1 듀티-사이클 값을 제 2 듀티-사이클 값으로 변환하도록 구성되는 신호 처리 회로(104)를 더 포함하고, 제 2 듀티-사이클 값은 제 1 듀티-사이클 값보다 더 높은 해상도를 갖는다.
예 18. 시스템으로서, 광 패턴을 포함하는 신호를 출력하도록 구성된 컨트롤러 유닛(BCM; 150)과, 복수의 픽셀 드라이버 회로를 포함하는 발광 다이오드(LED) 유닛 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 상기 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 과, LED 제어 회로를 포함하고, LED 제어 회로는, 광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와, 처리 회로를 포함하고, 처리 회로는, 복수의 제 1 듀티 사이클 값의 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 고정 위상 시프트 맵을 적용하도록 구성된다. 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 따라 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련된다. 처리 회로는 또한, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하며 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - , 픽셀 구동 매트릭스를 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록 구성된다.
예 19. 예 18의 시스템으로서, 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는
Figure pat00006
에 따라 각각의 픽셀 기하학적 위치와 관련된 위상 시프트에 기초하고,
각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
x는 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
y는 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고,
2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
2B는 열의 픽셀 수를 나타낸다.
예 20. 예 18 또는 예 19의 시스템으로서, LED 제어 회로는 펄스 폭 변조(PWM) 엔진을 포함하고, PWM 엔진은, 고정 위상 시프트 맵을 저장하고, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용해서, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하도록 구성된다.
예 21. 예 18 내지 예 20 중 어느 하나의 시스템으로서, LED 유닛의 복수의 픽셀 드라이버 회로는 복수의 스위치를 포함하고, 각각의 스위치는 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀에 전기적으로 연결되고, 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 밝기 출력은, 픽셀 구동 매트릭스에 의해 정의된 각각의 픽셀과 관련된 시프트된 듀티 사이클 값에 기초한다.
본 개시의 다양한 예시를 설명했다. 이들 예시 및 다른 예시는 이하 청구 범위의 범주에 들어간다.

Claims (21)

  1. 방법으로서,
    발광 다이오드(LED) 제어 회로에 의해, 광 패턴을 수신하는 단계 - 상기 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와,
    상기 LED 제어 회로에 의해, 고정 위상 시프트 맵을 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계 - 상기 고정 위상 시프트 맵의 각 엔트리는 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련되고, 각각의 픽셀은 각각의 픽셀 드라이버 회로와 관련됨 - 와,
    상기 LED 제어 회로에 의해, 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하는 단계 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 적용되는 상기 고정 위상 시프트 맵에 기초함 -
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 픽셀-매트릭스 내의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 대한 위상 시프트를,
    Figure pat00007

    에 따라서 계산함으로써 상기 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 단계
    를 더 포함하되,
    각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
    x는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
    y는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
    F1(x)는 픽셀 행 위치에 기초한 제 1 함수를 포함하고,
    F2(y)는 픽셀 열 위치에 기초한 제 2 함수를 포함하며,
    F3 […]는 제 3 함수를 포함하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 생성하는 단계는,
    Figure pat00008

    에 따라 각각의 픽셀 기하학적 위치에 대한 위상 시프트를 계산하는 단계를 포함하고,
    각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
    ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
    ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
    ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
    mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고
    2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
    2B는 열의 픽셀 수를 나타내는
    방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    ΔPScycle=0인
    방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 펄스-폭 변조(PWM) 기간(TPWM)에 기초하는
    방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계는, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서, 상기 위상 시프트를 상기 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 적용해서 각각의 시프트된 듀티-사이클 값을 생성하는 단계를 포함하고,
    PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트를 포함하고,
    DCi는 상기 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간을 포함하는
    방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 단계는,
    각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서 - PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트이고, DCi는 상기 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간임 - ,
    상기 위상 시프트를 상기 제 1 듀티-사이클 값의 제 1 세그먼트에 적용하는 단계 - 상기 제 1 세그먼트는 TPWM-PSi를 포함함 - 와,
    상기 제 1 듀티-사이클 값의 제 2 세그먼트에 제로 위상 시프트를 적용하는 단계 - 상기 제 2 세그먼트는 DCi-(TPWM-PSi)를 포함함 -
    를 포함하는
    방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 제어 회로는 상기 광 패턴을 리프레시 기간마다 수신하는
    방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 제어 회로에 의해, 상기 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 각각의 원래의 듀티-사이클 값을 처리하는 단계를 더 포함하되,
    상기 처리하는 단계는 복수의 원래의 듀티-사이클 값 각각에 대해 하나 이상의 보정을 추가하는 단계를 포함하는
    방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵의 각각의 원래 듀티-사이클 값을 제 2 듀티-사이클 값으로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 듀티-사이클 값은 상기 원래의 듀티-사이클 값보다 더 높은 해상도를 갖는
    방법.
  11. 회로로서,
    광 패턴을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 상기 광 패턴은, 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함한, LED 픽셀-매트릭스에 대한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와,
    복수의 픽셀 드라이버 회로 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 상기 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 와,
    처리 회로
    를 포함하며,
    상기 처리 회로는,
    수신한 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 고정 위상 시프트 맵을 적용하고 - 상기 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는, 상기 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀의 기하학적 위치에 따라 상기 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련됨 - ,
    복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하며 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 상기 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - ,
    상기 픽셀 구동 매트릭스를 상기 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록
    구성되는,
    회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는
    Figure pat00009

    에 따라서, 각각의 픽셀의 기하학적 위치와 관련된 위상 시프트에 기초하고,
    각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
    x는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
    y는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
    ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
    ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
    ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
    mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고,
    2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
    2B는 열의 픽셀 수를 나타내는
    회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    ΔPScycle=0인
    회로.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵은 펄스-폭 변조(PWM) 기간(TPWM)에 기초하는
    회로.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 상기 픽셀-매트릭스 듀티 사이클 맵에 적용하는 것은,
    각각의 제 1 듀티 사이클 값에 대해서, (PSi+DCi)<TPWM인 것에 응답해서, 상기 위상 시프트를 상기 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 적용해서 각각의 시프트된 듀티-사이클 값을 생성하는 것
    을 포함하고,
    PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트를 포함하고,
    DCi는 상기 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티 사이클 기간을 포함하는
    회로.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용하는 것은, 각각의 제 1 듀티-사이클 값에 대해서,
    (PSi+DCi)>TPWM인 것에 응답해서 - PSi는 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대해 계산된 위상 시프트이고, DCi는 상기 선택된 픽셀의 기하학적 위치에 대한 제 1 듀티-사이클 기간임 - ,
    상기 위상 시프트를 상기 제 1 듀티-사이클 값의 제 1 부분에 적용하는 것 - 상기 제 1 부분은 TPWM-PSi를 포함함 - 과,
    상기 제로 위상 시프트를 상기 제 1 듀티-사이클 값의 제 2 부분에 적용하는 것 - 상기 제 2 부분은 DCi-(TPWM-PSi)를 포함함 -
    을 포함하는
    회로.
  17. 제 11 항에 있어서,
    각각의 제 1 듀티-사이클 값에 하나 이상의 보정을 추가하고,
    각각의 제 1 듀티-사이클 값을 제 2 듀티-사이클 값으로 변환하도록
    구성되는 신호 처리 회로(104)
    를 더 포함하고,
    상기 제 2 듀티-사이클 값은 상기 제 1 듀티-사이클 값보다 더 높은 해상도를 갖는
    회로.
  18. 시스템으로서,
    광 패턴을 포함하는 신호를 출력하도록 구성된 컨트롤러 유닛과,
    복수의 픽셀 드라이버 회로를 포함하는 발광 다이오드(LED) 유닛 - 각각의 픽셀 드라이버 회로는 상기 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀과 관련됨 - 과,
    LED 제어 회로
    를 포함하고,
    상기 LED 제어 회로는,
    상기 광 패턴을 포함하는 상기 신호를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스 - 상기 광 패턴은 복수의 제 1 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵을 포함함 - 와,
    처리 회로
    를 포함하고,
    상기 처리 회로는,
    상기 복수의 제 1 듀티 사이클 값의 각각의 제 1 듀티 사이클 값에 고정 위상 시프트 맵을 적용하고 - 상기 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는 상기 LED 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 기하학적 위치에 따라 상기 LED 픽셀-매트릭스의 각 픽셀과 관련됨 - ,
    상기 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 픽셀 구동 매트릭스를 생성하며 - 각각의 시프트된 듀티-사이클 값은 각각의 제 1 듀티-사이클 값 및 상기 고정 위상 시프트 맵에 기초함 - ,
    상기 픽셀 구동 매트릭스를 상기 복수의 픽셀 구동 회로에 출력하도록
    구성되는
    시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 고정 위상 시프트 맵의 각각의 엔트리는
    Figure pat00010

    에 따라 각각의 픽셀 기하학적 위치와 관련된 위상 시프트에 기초하고,
    각 픽셀의 기하학적 위치(x, y)에 대해,
    x는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 행을 나타내고,
    y는 상기 픽셀의 기하학적 위치의 열을 나타내며,
    ΔPScycle은 각 PWM 사이클에 대한 위상 시프트의 동적 보정이고,
    ΔPSχ는 각 행에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내고,
    ΔPSy는 각 열에 대한 일정한 위상 시프트 변화를 나타내며,
    mod(M;N)는 M을 N으로 나눈 나머지를 포함하고,
    2A는 행의 픽셀 수를 나타내고,
    2B는 열의 픽셀 수를 나타내는
    시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 LED 제어 회로는 펄스 폭 변조(PWM) 엔진을 포함하고,
    상기 PWM 엔진은,
    고정 위상 시프트 맵을 저장하고,
    상기 고정 위상 시프트 맵을 상기 픽셀-매트릭스 듀티-사이클 맵에 적용해서, 상기 복수의 시프트된 듀티-사이클 값을 포함하는 상기 픽셀 구동 매트릭스를 생성하도록
    구성되는
    시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 LED 유닛의 상기 복수의 픽셀 드라이버 회로는 복수의 스위치를 포함하고,
    각각의 스위치는 상기 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀에 전기적으로 연결되고,
    상기 픽셀-매트릭스의 각각의 픽셀의 밝기 출력은, 상기 픽셀 구동 매트릭스에 의해 정의된 각각의 픽셀과 관련된 상기 시프트된 듀티 사이클 값에 기초하는
    시스템.
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