一種三基色led汽車燈控制系統的製作方法
2023-06-02 15:52:26 1
一種三基色led汽車燈控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種三基色LED汽車燈控制系統，包括中央控制器，中央控制器存有色品圖；LIN/CAN網關，通過CAN總線與所述中央控制器連接；車燈控制器，通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號，對紅綠藍三基色進行配色、控制車燈的遠近光燈、霧燈開啟和關閉好和遠近光燈切換；車燈，顯示由車燈控制器配色後的顏色。本發明系統不受車燈種類的限制，且尾燈可採用同一組件實現不同功能；並且能能模仿司機的實際控制思維，使控制效果最大限度地接近實際操作，同時能排除各種雜散光的幹擾，誤判率低，抗幹擾性強，廣泛適用於各種車型。
【專利說明】一種三基色LED汽車燈控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於LED燈控制領域，具體是涉及一種三基色LED汽車燈控制系統。
【背景技術】
[0002]LED光源是一種節能、高效、壽命長的光源，現在已越來越受到廣泛的運用，目前市面上的LED光源大多是單一顏色的，其發光顏色較為單調沒有變化，一般只作為單純的照明或指示使用，並且由於光色不變，在使用時也給人千篇一律的感覺，沒有新意，不能給人帶來更好的使用效果，同時由於受各種車燈數量的限制而制約開發人員對車輛外觀設計多樣化的需要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種三基色LED汽車燈控制系統，該系統不受車的限制使用，且尾燈可採用同一組件實現不同功能；並且能能模仿司機的實際控制思維，使控制效果最大限度地接近實際操作，同時能排除各種雜散光的幹擾，誤判率低，抗幹擾性強，廣泛適用於各種車型。
[0004]為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
一種三基色LED汽車燈控制系統，包括中央控制器，中央控制器存有色品圖；LIN/CAN網關，通過CAN總線與所述中央控制器連接；車燈控制器，通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號，對紅綠藍三基色進行配色、控制車燈的遠近光燈、霧燈開啟和關閉好和遠近光燈切換；車燈，顯示由車燈控制器配色後的顏色；所述車燈控制器，包括光照及雨量探測傳感裝置、調理電路、MCU控制器、開關、LED驅動模塊和紅綠藍三基色LED燈，所述光照及雨量探測傳感裝置，是將檢測到的外界環境光線、雨量的變化和汽車行駛的狀態把接收到的信號轉化為電壓信號；所述調理電路，是把接收到的電壓信號與事先劃分好的類進行匹配，判斷汽車所處的行車環境；所述MCU控制器通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號以及接收調理電路信號，用於調節紅綠藍三基色的PWM信號所佔空間比以及驅動車燈控制開關完成車燈的開啟、關閉及遠近光變換；開關，用於接收或斷開MCU控制器輸出的PWM信號；LED驅動模塊，用於根據紅綠藍三基色的PWM信號所佔的空間比，驅動紅綠藍三基色LED燈；在所述MCU控制器與LED驅動模塊之間設有驅動檢測模塊，用於檢測車燈發生短路或斷路時，根據反饋回來的數據判斷自動檢測車燈故障。如果出現斷路的情況，左側燈的電阻增大，電流減小，反饋電流也減小，反饋電阻RIS地作為下拉電阻，反饋電壓減小，埠 PTAO的電壓減小；如果出現短路的情況則恰恰相反，反饋電流增大，埠 PTAO電壓也增大。如果左側兩個車燈都斷路，IL為0，反饋電壓為O ;有一個斷路時，IL為P / VOUT (P為21瓦)。如果左側兩個車燈都短路，I }常大，反饋電壓也非常大；有一個短路時，IL也很大，反饋電壓也很大。如果左側兩個車燈都正常工作時，IL為2P / VOUT為7.5 A (P為21瓦)。同側兩個車燈正常工作時(工作環境為25°C )根據實際線路情況有一定的誤差，正常的IL為7.5A，反饋比例(kILIS= IL:1IS)kILIS正常為9700，最低為8000，最高為10800，端I?PTAO ;gj A / D，所採集的模擬量電壓為6.944V?9.375V，將測得的反饋電壓模擬量轉化成數字量(二進位)為0110.1111?1001.0110，十六進位為0x06.F1A9?0x09.6並將轉換來的數據與正常範圍進行比較，如果在正常範圍內則MCU控制器發出相應的信號使車燈低頻閃爍，否則高頻閃爍。(正常工作閃爍頻率為40次/ Min,故障時閃爍頻率為80次/ Min )向駕駛員報警。為保證車燈功率滿足的要求，對左側車燈(前、後)用一塊BTS6143D晶片控制，將BTS6143D晶片接在MCU控制器上，右側車燈同理。
[0005]以上所述MCU控制器選用MC9S12DG128晶片。
[0006]以上所述開關為智能功率開關，晶片選用BTS6143D。
[0007]以上所述LED驅動模塊型號為MAX16831。
[0008]以上所述LED驅動模塊為恆流源驅動電路。
[0009]以上所述光照及雨量探測傳感裝置還包括手動參數輸入模塊，可手動輸入車燈顏色和形狀的變化。
[0010]本發明加上調理電路，通過外置的傳感器感測環境光線強弱、光線實時變化情況和外界的天氣情況，把感測到的信號轉化為電壓信號，作為神經網絡的輸入。由神經網絡按照事先對測得數據已經劃分好的類進行分析歸類，判斷出汽車所處的行車環境(白天、雨霧天氣、夜晚的市區、夜晚的郊外、夜晚會車、進入隧道等等)，在與內置的特徵參數進行對比後發送燈光控制指令給開關。如果檢測到光探測器輸出的電壓高於一定值時，單片機控制開關閉合，汽車變為近光燈；如果光探測器的電壓低於一定值時，汽車變為遠光燈；若電壓介於二者之間，則開關保持原來狀態，汽車車燈不發生變化，這樣就實現車輛前燈的全自動控制。
[0011]其中，本發明所述的PWM是Pulse Width Modulation的縮寫，中文意思是脈衝寬度調製，簡稱，是LED最佳的灰度調節方式。PWM說的容易理解些，就是控制LED開和關的時間比例，將開和關的時間比例劃分為若干等級，LED就會顯示出相應數量的灰階。
[0012]PWM頻率:上述提到PWM就是打開和關閉LED的時間比例實現的，但是開關次數不能使太低，最起碼要欺騙過眼睛。建議設計在300-500HZ較為合理。
[0013]在三基色設計應用中通常是，通過調節LED電流來達到白平衡和最大的期望亮度，通過控制PWM來實現灰階等級。LED領域灰度等級數目分別有7色、8級、16級、32級、64級、128級、256級、512級等幾種方式。也可以是不同的數量級，這些數量等級主要是便於數字線路數據處理而已.比如非要劃分為100級，那也是可以的。
[0014]三基色的灰度等級乘積，是本發明產品可以再現的顏色數量，本發明的單色是256色，那麼可以再現的顏色數量即為紅256(級)X綠256(級)X藍256(級)=16777216 (16KK 種顏色)。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明系統不受車燈功能的限制，且尾燈可採用同一組件實現不同功能；並且能能模仿司機的實際控制思維，使控制效果最大限度地接近實際操作，同時能排除各種雜散光的幹擾，誤判率低，抗幹擾性強，廣泛適用於各種車型。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明三基色LED汽車燈控制系統的原理方框圖； 圖2為本發明調理電路示意圖；
圖3為本發明LED驅動模塊電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式並不局限於實施例表示的範圍。
[0018]實施例1:
一種三基色LED汽車燈控制系統，包括中央控制器，中央控制器存有色品圖；LIN/CAN網關，通過CAN總線與所述中央控制器連接；車燈控制器，通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號，對紅綠藍三基色進行配色、控制車燈的遠近光燈、霧燈開啟和關閉好和遠近光燈切換；車燈，顯示由車燈控制器配色後的顏色；所述車燈控制器，包括光照及雨量探測傳感裝置、調理電路、MCU控制器、開關、LED驅動模塊和紅綠藍三基色LED燈，所述光照及雨量探測傳感裝置，是將檢測到的外界環境光線、雨量的變化和汽車行駛的狀態把接收到的信號轉化為電壓信號；所述調理電路，是把接收到的電壓信號與事先劃分好的類進行匹配，判斷汽車所處的行車環境；所述MCU控制器通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號以及接收調理電路信號，用於調節紅綠藍三基色的PWM信號所佔空間比以及驅動車燈控制開關完成車燈的開啟、關閉及遠近光變換；開關，用於接收或斷開MCU控制器輸出的PWM信號；LED驅動模塊，用於根據紅綠藍三基色的PWM信號所佔的空間比，驅動紅綠藍三基色LED燈；在所述MCU控制器與LED驅動模塊之間設有驅動檢測模塊，用於檢測車燈發生短路或斷路時，根據反饋回來的數據判斷自動檢測車燈故障。以上所述MCU控制器選用MC9S12DG128晶片。所述開關為智能功率開關，晶片選用BTS6143D。所述LED驅動模塊型號為MAX16831。所述LED驅動模塊為恆流源驅動電路。如果出現斷路的情況，左側燈的電阻增大，電流減小，反饋電流也減小，反饋電阻RIS地作為下拉電阻，反饋電壓減小，埠 PTAO的電壓減小；如果出現短路的情況則恰恰相反，反饋電流增大，埠 PTAO電壓也增大。如果左側兩個車燈都斷路，IL為0，反饋電壓為O ;有一個斷路時，IL為P / VOUT (P為21瓦)。如果左側兩個車燈都短路，I }常大，反饋電壓也非常大；有一個短路時，IL也很大，反饋電壓也很大。如果左側兩個車燈都正常工作時，IL為2P / VOUT為7.5 A (P為21瓦)。同側兩個車燈正常工作時(工作環境為25°C )根據實際線路情況有一定的誤差，正常的IL為7.5A，反饋比例(kILIS= IL:1IS)kILIS正常為9700，最低為8000，最高為10800，端I?PTAO ;gj A / D，所採集的模擬量電壓為6.944V?9.375V，將測得的反饋電壓模擬量轉化成數字量(二進位)為0110.1111?1001.0110，十六進位為0x06.F1A9?0x09.6並將轉換來的數據與正常範圍進行比較，如果在正常範圍內則MCU控制器發出相應的信號使車燈低頻閃爍，否則高頻閃爍。(正常工作閃爍頻率為40次/ Min,故障時閃爍頻率為80次/ Min )向駕駛員報警。為保證車燈功率滿足的要求，對左側車燈(前、後)用一塊BTS6143D晶片控制，將BTS6143D晶片接在MCU控制器上，右側車燈同理。
[0019]在駕駛時，如果要轉向，中央控制器即輸出黃色圖，同時輸入信號光線，經LIN/CAN網關分析傳送到MCU控制器，由MCU控制器對調節紅綠藍三基色的PWM信號所佔空間比進行調節，然後輸出PWM信號紅色佔空比100%，綠色佔空比100%，藍色佔空比0，經開關傳送到LED驅動模塊，驅動紅綠LED燈，這時車燈即可顯示黃色燈光；依次類推，調準紅綠藍三基色佔空比，輸出不同的PWM信號，即可實現顏色的調節。
[0020]本發明加上調理電路，通過外置的傳感器感測環境光線強弱、光線、雨霧實時變化情況和外界的天氣情況，把感測到的信號轉化為電壓信號，作為神經網絡的輸入。由神經網絡按照事先對測得數據已經劃分好的類進行分析歸類，判斷出汽車所處的行車環境(白天、雨霧天氣、夜晚的市區、夜晚的郊外、夜晚會車、進入隧道等等)，在與內置的特徵參數進行對比後發送燈光控制指令給開關，從而控制車燈不同亮度。用戶可以對日行燈的顏色與亮度進行設定，也可以根據個人需要設備轉向燈顯示的形狀及大小。如果檢測到光探測器輸出的電壓高於一定值時，單片機控制開關閉合，汽車變為近光燈；如果光探測器的電壓低於一定值時，汽車變為遠光燈；若電壓介於二者之間，則開關保持原來狀態，汽車車燈不發生變化，這樣就實現車輛前燈的全自動控制。
[0021]以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:包括中央控制器，中央控制器存有色品圖；LIN/CAN網關，通過CAN總線與所述中央控制器連接；車燈控制器，通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號，對紅綠藍三基色進行配色、控制車燈的遠近光燈、霧燈開啟和關閉好和遠近光燈切換；車燈，顯示由車燈控制器配色後的顏色；所述車燈控制器，包括光照及雨量探測傳感裝置、調理電路、MCU控制器、開關、LED驅動模塊和紅綠藍三基色LED燈，所述光照及雨量探測傳感裝置，是將檢測到的外界環境光線、雨量的變化和汽車行駛的狀態把接收到的信號轉化為電壓信號；所述調理電路，是把接收到的電壓信號與事先劃分好的類進行匹配，判斷汽車所處的行車環境；所述MCU控制器通過LIN總線接收LIN/CAN網關的輸出信號以及接收調理電路信號，用於調節紅綠藍三基色的PWM信號所佔空間比以及驅動車燈控制開關完成車燈的開啟、關閉及遠近光變換；開關，用於接收或斷開MCU控制器輸出的PWM信號；LED驅動模塊，用於根據紅綠藍三基色的PWM信號所佔的空間比，驅動紅綠藍三基色LED燈；在所述MCU控制器與LED驅動模塊之間設有驅動檢測模塊，用於檢測車燈發生短路或斷路時，根據反饋回來的數據判斷自動檢測車燈故障。
2.根據權利要求1所述的三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:所述MCU控制器選用MC9S12DG128晶片。
3.根據權利要求1所述的三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:所述開關為智能功率開關，晶片選用BTS6143D。
4.根據權利要求1所述的三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:所述LED驅動模塊型號為MAX16831。
5.根據權利要求4所述的三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:所述LED驅動模塊為恆流源驅動電路。
6.根據權利要求1所述的三基色LED汽車燈控制系統，其特徵在於:所述光照及雨量探測傳感裝置還包括手動參數輸入模塊，可手動輸入車燈顏色和形狀的變化。
【文檔編號】B60Q1/14GK103978925SQ201410205244
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】劉治業 申請人:柳州天運寰通科技有限公司