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多功能LED驱动系统和驱动方法

文献发布时间:2023-06-19 11:14:36


多功能LED驱动系统和驱动方法

技术领域

本发明主要涉及汽车灯光控制领域,尤其涉及一种多功能LED驱动系统和驱动方法。

背景技术

目前,LED以其高光效、高节能、多光色、寿命长、响应快、成本低、环保等优点,在汽车照明市场取得了越来越广泛的应用,对于大部分汽车厂商来说,LED照明已不单单是用于高端车型,很多低端车型也配备了部分LED甚至是全LED的照明功能。LED照明已然成为当前汽车照明的主流趋势,因此开发性能稳定、成本优异的LED驱动也变得十分必要。

一般来讲,一个LED驱动只能驱动一种LED灯光功能,以LED LB(Low Beam,近光)为例,如果我们需要驱动LED LB,则需要一个单独的LED驱动为LB提供一个稳定的输出,如图1所示。

同样的道理,其他灯光功能,如LED HB(High Beam,远光)、LED DRL(DaytimeRunning Light,日间行车灯)、LED PL(Position Light,位置灯)、LED TI(TurnIndicator,转向灯)、LED CL(Corner Light,角灯)、LED AWL(All Weather Light,全天候灯)等每一个LED灯光功能都需要单独LED驱动去控制,这无疑造成了设计的复杂、冗余和设计成本的增加。

为此很多整车厂商和灯具厂商根据近光和远光的特性,即近光点亮之后远光才能点亮,设计出了一些优化方案,如图1b所示为大部分厂商考虑的LED远近光控制方案,该方案只需要一路主LED驱动电路,由LB供电,HB作为开关控制电路的控制信号,进而通过控制开关电路的通断,实现LED HB的接通与断开,这在一定程度上优化了远近光驱动的方案,使设计看起来更合理。但这种驱动方案至少存在如下的不足:

LED LB和LED HB本质上仍属于串联方式,当LED HB发生故障时,LED LB也会熄灭,这对于夜间驾驶的车辆来说很不安全;

开关电路无法被实时监控,开关电路发生故障时无反馈报警;

无法实现对每个通道的电流检测,当电路发生短路时,无法诊断;

随着灯光功能要求的提升,AFS(Advanced Front-light System)功能要求每种灯光功能在不同的模式下需要有不同的亮度,这就要求每个灯光功能都需要具有能够调节灯光明暗变化的功能,但传统的方案无法实现灯光亮度的调节;以及

该方案没有考虑对角灯和全天候灯的控制,致使角灯和全天候灯的控制需额外的控制模块驱动,增加成本,也使得设计比较冗余。

随着灯具的不断发展以及客户对信号灯美观要求的不断提高,LED DRL/PL和LEDTI都趋向于均匀性比较好的光导条实现,为了节省成本和避免过多的光导条置于同一大灯内,很多整车厂开始考虑让LED DRL/PL和LED TI共用一条光导,这样既能实现信号灯的各种功能,又节省了大灯内的空间,也使得设计更加简单。而在LED DRL/PL和LED TI的控制方面,很长一段时间都是不同的功能单独控制的,都只能使用类似图1的控制方式,仍然会造成成本的增加和设计的冗余。

由此可见,领域内尚缺少一种在不提高成本的前提下,独立控制汽车各LED灯的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能LED驱动系统和驱动方法,可以独立驱动和控制不同功能的汽车灯,降低成本的同时提高了行车安全。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种多功能LED驱动系统,适于驱动不同功能的多个LED光源,包括:汽车电子控制单元,适于根据来自汽车的灯光控制信号产生LED驱动信号和开关信号;基本驱动电路,包括LED驱动电路,适于根据所述LED驱动信号向所述多个LED光源提供电压;以及调光电路组,所述调光电路组的一端与所述汽车电子控制单元连接、另一端与多个开关电路连接,所述调光电路组适于根据所述开关信号控制所述多个开关电路的通断以控制所述多个LED光源的打开、关闭或改变亮度。

在本发明的一实施例中,所述基本驱动电路还包括依次连接的输入保护电路、反极性保护电路和滤波电路,其中所述滤波电路与所述LED驱动电路连接。

在本发明的一实施例中,还包括多个电压采样电路,所述多个电压采样电路的一端与所述汽车电子控制单元连接、另一端与所述多个LED光源分别连接,以分别采集每个LED光源两端的电压并将所述电压反馈至所述汽车电子控制单元。

在本发明的一实施例中,还包括开关检测电路组,所述开关检测电路组的一端与所述汽车电子控制单元连接、另一端与所述多个开关电路分别连接,以分别采集每个开关电路的开关状态信息并将所述开关状态信息反馈至所述汽车电子控制单元。

在本发明的一实施例中,还包括LDO稳压电路,与所述汽车电子控制单元连接,以控制所述电压的稳定。

在本发明的一实施例中,所述LED光源包括汽车近光灯、远光灯、全天候灯、角灯、转向灯、日间行车灯和/或位置灯。

在本发明的一实施例中,所述驱动系统进一步包括第一驱动系统和第二驱动系统,所述第一驱动系统和第二驱动系统各自包括一组所述基本驱动电路以及调光电路组,其中,所述第一驱动系统适于驱动的所述多个LED光源包括所述汽车近光灯、远光灯、全天候灯和角灯,所述第二驱动系统适于驱动的所述多个LED光源包括所述转向灯、日间行车灯和位置灯。

为了解决以上的技术问题,本发明还提出了一种多功能LED驱动方法,适于驱动功能不同的多个LED光源,包括:汽车电子控制单元根据来自汽车的灯光控制信号产生LED驱动信号和开关信号,向基本驱动电路发出所述LED驱动信号,并向调光电路组发出所述开关信号;基本驱动电路根据所述LED驱动信号向所述多个LED光源提供电压;以及所述调光电路组根据所述开关信号控制相应的开关电路的通断或改变电流,以使所述开关电路所在的电路导通、断开或改变电流,从而使所述电路上的LED光源打开、关闭或改变亮度。

在本发明的一实施例中,驱动方法还包括开关检测电路组采集所述开关电路的开关状态信息,并将所述开关状态信息发送至所述汽车电子控制单元,当所述开关状态信息与所述LED驱动信号相匹配时,所述汽车电子控制单元输出结果为电路正常,否则输出结果为电路异常。

在本发明的一实施例中,驱动方法还包括电压采样电路采集所述LED光源的两端电压,并将所述电压信息发送至所述汽车电子控制单元,当所述电压处于预设的电压阈值范围之内时,所述汽车电子控制单元输出结果为电路正常,否则输出结果为电路异常。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

考虑到传统方案的弊端,本发明在充分考虑所有灯光功能的前提下,设计了一种多功能LED驱动方案,该方案涉及了对所有前部灯光功能的驱动,并根据不同灯光的特性,采用了最优的控制策略,在满足当前所有前部灯光功能控制的前提下,将成本降至最低;

本方案采用多个电压采样电路,可以实时检测各灯光功能的状态,灯光功能的开路和短路故障都可以被诊断出来;

本方案通过开关检测电路实时检测开关电路所控制的开关的状态,当开关出现故障时,可向汽车电子控制单眼ECU进行反馈报警;以及

当多个功能同时接入电路中(比如近光和远光、近光和全天候灯/角灯等),如果从路(远光灯和全天候灯/角灯只有在近光点亮时才能被点亮,将远光灯和全天候灯/角灯所在电路为从路,将近光灯所在电路称为主路)灯光功能发生故障时,ECU会调整开光状态,使主路的电路正常导通,避免了所有功能同时失效,提高了车辆的安全等级。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本申请的实施例,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:

图1a图1b是现有技术中两种常见的LED驱动系统的示意图;

图2是本发明一种多功能LED驱动系统的示意图;

图3是本发明一种多功能LED驱动系统的一部分局部示意图;

图4是本发明一种多功能LED驱动系统的另一部分局部示意图;

图5是本发明一种多功能LED驱动系统在近光灯单独点亮时的示意图;

图6是本发明一种多功能LED驱动系统在近光灯和远光灯同时点亮时的示意图;

图7是本发明一种多功能LED驱动系统在近光灯、远光灯和全天候灯/角灯同时点亮时的示意图;

图8是本发明一种多功能LED驱动系统在日间行车灯/位置灯点亮时的示意图;

图9是本发明一种多功能LED驱动系统在转向灯点亮时的示意图;以及

图10是本发明的一种多功能LED驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解,当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时,它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件,或者可以存在插入部件。相比之下,当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时,不存在插入部件。同样的,当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件,在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件,甚至在导电部件之间没有直接接触。

本发明的一实施例提出一种多功能LED驱动系统,以独立驱动和控制不同功能的汽车灯,降低成本的同时提高了行车安全。

如图2所示,是本发明一实施例的一种多功能LED驱动系统20的系统框图。

如图2所示,多功能LED驱动系统20主要包括基本驱动电路21、汽车电子控制单元(ECU)22以及调光电路组23。

具体的,汽车电子控制单元22适于根据来自汽车的灯光控制信号产生LED驱动信号开关信号。

基本驱动电路21包括LED驱动电路。该LED驱动电路适于根据LED驱动信号向多个LED光源提供电压。

在本发明的如图2所示的实施例中,基本驱动电路21还包括输入保护电路、反极性保护电路和滤波电路。如图2所示,保护电路、反极性保护电路和滤波电路依次连接,且滤波电路与LED驱动电路连接,共同实现LED光源的驱动功能,向所连的多个LED光源提供电压。

如图2所示,调光电路组23的一端与汽车电子控制单元22连接、另一端与多个开关电路连接。调光电路组23适于根据开关信号控制多个开关电路1~5的通断以控制多个LED光源的打开和关闭。

在本发明如图2所示的实施例中,驱动系统20还包括多个电压采样电路24,如LB电压采样电路、HB电压采样电路、AWL/CL电压采样电路、DRL/PL电压采样电路以及TI电压采样电路等(在图2中,为了保持附图的简洁,只标识出了其中的两个)。各电压采样电路24的一端与汽车电子控制单元22连接、另一端与多个LED光源分别连接,用来分别采集各LED光源两端的电压并将该电压反馈至汽车电子控制单元22。

在本发明如图2所示的实施例中,驱动系统20还包括开关检测电路组25,开关检测电路组25的一端与汽车电子控制单元22连接、另一端与多个开关电路1~5分别连接,用来分别采集各开关电路1~5的开关状态信息并将该开关状态信息反馈至汽车电子控制单元22。

在本发明如图2所示的实施例中,驱动系统20还可以如图2所示的包括LDO(LowDropout Regulator)稳压电路,该LDO稳压电路与汽车电子控制单元22连接,用来控制电压的稳定。

驱动系统20可以控制的汽车LED光源包括但不限于汽车近光灯(LB)、远光灯(HB)、全天候灯(AWL)、角灯(CL)、转向灯(TI)、日间行车灯(DRL)和/或位置灯(PL)。

如图2所示,从控制不同LED光源的角度,驱动系统20可以理解为进一步包括第一驱动系统和第二驱动系统。在这两个驱动系统中,均包括一组基本驱动电路21以及调光电路组22,并共用一个开关检测电路组,第一驱动系统和第二驱动系统从控制不同的LED光源的方面得以区分。

具体的,如图3所示为在驱动系统20中第一驱动系统201部分的局部示意图,如图4所示为在驱动系统20中第二驱动系统202部分的局部示意图。由图3和图4可知,驱动系统20中的第一驱动系统201控制驱动汽车近光灯(LB)、远光灯(HB)、全天候灯(AWL)和角灯(CL),而第二驱动系统202控制驱动转向灯(TI)、日间行车灯(DRL)和/或位置灯(PL)。

为了更好的理解本发明如图2所示的实施例中第一驱动系统201和第二驱动系统202的结构,下面根据图3和图4对于两个驱动系统中的结构细节分别进行进一步说明。

如图3所示,可以控制近光灯(LB)、远光灯(HB)、全天候灯(AWL)和角灯(CL)第一驱动系统201,主要由一个基本驱动电路21(包括输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路和LED驱动电路)、LDO稳压电路26、汽车电子控制单元22、调光电路组23、多个电压采样电路24、开关检测电路组25、开关电路1~3以及若干LED光源组成,其中,LED光源包括近光灯(LB)、远光灯(HB)、全天候灯(AWL)和角灯(CL)。

进一步具体的,基本驱动电路21用来为各个LED光源提供一个稳定的电压输出。LDO稳压电路的作用是保证该电压的稳定性。

调光电路组23在本发明如图2和图3所示的实施例中可以是PWM(Pulse WidthModulation)调光电路组,即通过PWM调节控制开关电路1~3的通断。

示例性的,以PWM调光电路23和开关电路1为例,当PWM为0时,开关电路1关闭,当PWM为a(a为大于0且小于等于100%的任意有效值)时,开关电路1打开,从而控制开关电路1所在的电路的打开和关闭,即通过PWM调光电路组的输入值在0和a之间切换,可以控制开关电路1所在支路上的近光灯(LB)的打开和关闭。

进一步的,通过控制PWM值a的大小还可以控制某一路LED光源的亮度变化,通过PWM调节某一条LED光源所在支路的电流大小,从而调节改变该条路径上的LED光源的亮度。

在此基础上,开关检测电路组25可以实时检测每个开关的状态,并提供开关状态的反馈信息至汽车电子控制单元22。与各个LED光源相连的电压采样电路24配置为实时采集不同LED灯光功能的电压变化情况。

开关电路1/2/3通过不同的通断组合实现不同灯光功能接入到电路的目的,其不同的组合情况如表1所示。其中,0表示开关电路控制开关为打开的状态;1表示开光控制电路控制开关为闭合的状态;×表示灯光功能没有接入电路中;√表示灯光功能接入电路中;以及/表示电路故障中LED光源不显示功能状态。

表1开关1/2/3状态与灯光功能状态对应表

通过上表1可知,通过控制开关电路1~3的通断,可以分别独立控制近光灯(LB)、远光灯(HB)、全天候灯(AWL)和角灯(CL)。和现有技术中高成本的控制各功能灯、以及互相关联控制的近光灯(LB)和远光灯(HB)的方案相比,降低了成本的同时也提高了汽车的安全性能。

如图4所示,可以控制驱动转向灯(TI)、日间行车灯(DRL)和/或位置灯(PL)的第二驱动系统202,主要由一个基本驱动电路21(包括输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路和LED驱动电路)、LDO稳压电路26、电子控制单元22、调光电路23、开关电路4/5以及两个LED光源组成。同样的,第二驱动系统也具有开关检测电路组25和可以采集各LED光源的电压采样电路24,其工作原理可以参考上述对于图3的说明,在此不再赘述。

其中,基本驱动电路LDO稳压电路的作用同上述关于图3中LDO稳压电路的介绍,PWM调光电路也如上所述通过PWM调节通道的工作电流,从而控制LED光源的打开或关闭以及改变LED的亮度。

开关电路4/5通过不同的通断组合实现不同灯光功能接入到电路的目的,其不同的组合情况如表2所示。其中,0表示开关电路控制开关为打开的状态;1表示开光控制电路控制开关为闭合的状态;×表示灯光功能没有接入电路中;√表示灯光功能接入电路中;以及/表示电路故障中LED光源不显示功能状态。

表2开光4/5状态与灯光功能状态对应表

同理,通过独立控制开关电路4/5从而控制转向灯(TI)、日间行车灯(DRL)和/或位置灯(PL),在降低了成本的同时,也提高了汽车的安全性能。

考虑到整车系统中的灯光功能的不同特性,本发明如上所述的多功能LED驱动系统针对其中相关联的灯光功能进行整合分析,去除其中的冗余设计,并采用一些开关电路,实现不同灯光功能的驱动电路共用。

同时,考虑到当前整车厂的要求,同一种灯光功能在不同驾驶模式下具有不同的亮度,例如,某些近光在城镇模式下输出亮度为其全部亮度的80%,全天候灯的亮度为其全部亮度的60%,但转弯时,转弯侧的近光和全天候灯的亮度均为100%。基于这样的要求,采用本发明的LED驱动系统,其包括PWM调光电路组,可以根据要求调节每种灯光功能的亮度

另外,为了避免远光或者全天候灯发生故障时,近光也被迫关断的情况,本发明的驱动系统为近光灯单独的设置了一路开关电路1,而且对于近光通道、远光通道和全天候灯通道,都可以通过开关检测电路组和对应的电压采样电路实时检测开光电路的状况和各通道的情况,并将检测结果反馈给汽车电子控制单元ECU,使得ECU可以根据情况发出相应的控制命令或者诊断信息。

本发明的另一方面还提供了一种多功能LED驱动方法,适于驱动功能不同的多个LED光源,可以使用的驱动系统如图2所示,但是本发明不以此为限。

如图10所示,为本发明的一种多功能LED驱动方法100的流程示意图。本申请中图10使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时,或将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。

如图10所示,多功能LED驱动方法100包括如下步骤:

101:汽车电子控制单元根据来自汽车的灯光控制信号产生LED驱动信号和开关信号,向基本驱动电路发出LED驱动信号,并向调光电路组发出开关信号;

102:基本驱动电路根据LED驱动信号向多个LED光源提供电压;以及

103:调光电路组根据开关信号控制相应的开关电路的通断或改变电流,以使开关电路所在的电路导通或断开,从而使电路上的LED光源打开、关闭或改变亮度。

在本发明的如图10所示的实施例中,驱动方法100还包括步骤104和105,即开关检测电路组采集开关电路的开关状态信息,并将开关状态信息发送至汽车电子控制单元,当LED驱动信号与开关状态信息相匹配时,汽车电子控制单元输出结果为电路正常,否则输出结果为电路异常。

在本发明的如图10所示的实施例中,驱动方法100还包括步骤106和107,即电压采样电路采集LED光源的两端电压,并将电压信息发送至汽车电子控制单元,当LED驱动信号与开关状态信息相匹配且电压处于预设的电压阈值范围之内时,汽车电子控制单元输出结果为电路正常,否则输出结果为电路异常。

可以理解的是,图10仅仅示例性的展示了一种驱动方法100的流程示意图,在实际应用中,技术人员可以根据应用场景的需要单独选取开关检测电路组或电压采样电路中的其中一种方式对于LED光源的开关状态信息和电压状态进行检测或反馈。示例性的,还可以采用先检测开关状态信息后检测电压信息的方式,反之亦然,本发明不对此做出限制。

为了更好的理解本发明的如图10所示的驱动方法100,下面对于当该驱动方法100应用于如图2所示的驱动系统20时,不同功能的LED光源的控制方法做出详细说明。

如上所述,图3是第一驱动系统201的局部示意图,图5~图7分别是在该第一驱动系统201中近光灯单独点亮、近光灯和远光灯同时点亮以及近光灯、远光灯和全天候灯/角灯同时点亮的示意图。下面根据图5~图7对于使用本发明的驱动方法100控制近光灯(LB)、远光灯(HB)以及全天候灯/角灯(AWL/CL)的方法做出详细说明。

如图5所示为近光灯(LB)单独点亮时的示意图,图5还示出了电路导通的情况,其中虚线部分为导通部分,实线为未导通部分。

控制近光灯(LB)的工作状态:输入端近光(LB)供电有效,通过输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路、LED驱动电路、LED近光灯(LB)光源、LB电压采样电路、开关电路1、GND形成回路。此时,由于ECU只接收到了近光(LB)信号,没有接收到远光(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的信号,所以ECU会通过PWM调光电路组控制开关电路1闭合开关,开关电路2/3断开对应开关,使开关电路1通路导通,由此打开近光灯(LB)的光源。在此基础上,通过PWM调光电路组改变电流大小可以调节近光灯(LB)的亮度。

控制近光灯(LB)的诊断反馈状态:开关检测电路组会将开关电路1的开关状态反馈给ECU,LB电压采样电路则会将近光灯(LB)的电压信息反馈给ECU,ECU将这些信息进行计算处理,并将处理结果输出给整车端。如果ECU接收到了近光的信号,开关电路1控制的开关为闭合的状态,LB电压采样电路检测到近光的工作电压在设定的电流电压阈值之内,则输出结果为电路正常;如果ECU接收到了近光信号,开关电路1控制的开关为闭合状态,但LB电压采样信号检测近光电压小于设定的最小电压阈值,则电路为短路故障;若LB电压采样信号检测近光电压大于设定的最大电压阈值,电路为开路故障,而ECU会把对应的故障信息反馈给整车端处理。

如图6所示为近光灯(LB)和远光灯(HB)共同点亮时的示意图,图6还示出了电路导通的情况,其中虚线部分为导通部分,实线为未导通部分。

控制近光灯(LB)和远光灯(HB)的工作状态:输入端近光灯(LB)供电有效,远光灯(HB)信号输入有效,通过输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路、LED驱动电路、LED近光灯(LB)光源、LB电压采样电路、开关电路2、LED远光灯(HB)光源、HB电压采样电路、GND形成回路。此时,ECU只接收到了近光灯(LB)和远光灯(HB)的灯光控制信号,没有接收到全天候灯/角灯(AWL/CL)的灯光控制信号,所以ECU会通过PWM调光电路组控制开关电路1和开关电路3断开对应开关,开关电路2闭合对应开关,使开关电路2通路导通,由此打开近光灯(LB)和远光灯(HB)光源。在此基础上,通过PWM调光电路组改变电流大小可以调节近光灯(LB)和远光灯(HB)的亮度。

控制近光灯(LB)和远光灯(HB)的诊断反馈状态:开关检测电路组会将开关电路2的开关状态反馈给ECU,LB电压采样电路则会将近光灯(LB)的电压信息反馈给ECU,HB电压采样电路则会将远光灯(HB)的电压信息反馈给ECU,ECU将这些信息进行计算处理,并将处理结果输出给整车端。如果ECU接收到了近光和远光的信号,开关电路2控制的开关为闭合的状态,LB电压采样电路检测到近光的电压在设定的电压阈值之内,HB电压采样电路检测到远光的电压在设定的电压阈值之内,则电路为正常工作;如果ECU接收到了近光和远光的信号,开关电路2控制的开关为闭合的状态,但LB电压采样电路检测近光电压小于设定的最小LB电压阈值,HB电压采样信号检测远光电压正常,则电路为LB短路故障;若LB电压采样电路检测近光电压正常,但HB电压采样信号检测远光电压小于设定的最小HB电压阈值,则电路为HB短路故障;若LB电压采样电路检测近光电压大于设定的最大LB电压阈值,但HB电压采样信号检测远光电压正常,则电路为LB开路故障;若LB电压采样电路检测近光电压正常,但HB电压采样信号检测远光电压大于设定的最大HB电压阈值,则电路为HB短路故障,而ECU在收到这些信息后会把对应的故障信息反馈给整车端处理。特别的,如果远光灯出现开路故障,开关电路2这条通路将会被断开,此时ECU会通过PWM调光电路组控制开关电路1闭合相应开关,使得近光灯(LB)可以通过开关电路1所在的支路导通,保障近光功能正常工作。由此,采用本发明的独立控制的方法,可以确保即使在远光灯故障的情况下,近光功能照常使用,保证行车安全。

如图7所示为近光灯(LB)、远光灯(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)共同点亮时的示意图,图7还示出了电路导通的情况,其中虚线部分为导通部分,实线为未导通部分。

控制近光灯(LB)、远光灯(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的工作状态:输入端近光(LB)供电有效,远光(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)信号输入有效,通过输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路、LED驱动电路、LED LB光源、LB电压采样电路、开关电路2、LED HB光源、HB电压采样电路与开关电路3、LED AWL/CL光源、AWL/CL电压采样电路并联电路和GND形成回路。此时,ECU接收到了近光(LB)、远光(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的信号,所以ECU会通过PWM调光电路组控制开关电路1断开对应开关,开关电路2/3闭合对应开关,使开关电路2/3通路导通。由此,打开近光灯(LB)、远光灯(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的光源。在此基础上,通过PWM调光电路组改变电流大小可以调节近光灯(LB)、远光灯(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的亮度。

控制近光灯(LB)、远光灯(HB)和全天候灯/角灯(AWL/CL)的诊断反馈状态:开关检测电路组会将开关电路2/3的开关状态反馈给ECU,LB、HB和AWL/CL电压采样电路会将相应的LB、HB和AWL/CL的电压信息反馈给ECU,ECU将这些信息进行计算处理,并将处理结果反馈给整车端。如果ECU接收到了近光、远光和全天候灯/角灯的信号,开关电路2/3控制的开关为闭合的状态,LB、HB和AWL/CL相应的电压采样电路检测到近光、远光和全天候灯/角灯的电压均在设定的相应电压阈值之内,则电路为正常工作;如果ECU接收到了近光、远光和全天候灯/角灯的信号,开关电路2/3控制的开关为闭合的状态,但LB电压采样电路检测近光电压小于设定的最小LB电压阈值,HB和AWL/CL电压采样信号检测远光和全天候灯/角灯电压正常,则电路为LB短路故障;若LB和HB电压采样电路检测近光和远光电压正常,但AWL/CL电压采样信号检测全天候灯/角灯电压小于设定的最小AWL/CL电压阈值,则电路为AWL/CL短路故障;若LB和AWL/CL电压采样电路检测近光和全天候灯/角灯电压正常,但HB电压采样信号检测远光电压小于设定的最小HB电压阈值,则电路为HB短路故障;若LB电压采样电路检测近光电压大于设定的最大LB电压阈值,HB和AWL/CL电压采样信号检测远光和全天候灯/角灯电压正常,则电路为LB开路故障;若LB和HB电压采样电路检测近光和远光电压正常,但AWL/CL电压采样信号检测全天候灯/角灯电压大于设定的最大AWL/CL电压阈值,则电路为AWL/CL开路故障;若LB和AWL电压采样电路检测近光和全天候灯/角灯电压正常,但HB电压采样信号检测远光电压大于设定的最大HB电压阈值,则电路为HB开路故障。而ECU在收到这些信息后会把对应的故障信息反馈给整车端处理。特别的,如果远光和全天候灯/角灯同时出现开路故障,开关电路2和开关电路3这两条通路将会同时被断开,此时ECU会通过PWM调光电路组控制开关电路1关闭相应开关,使得近光(LB)可以通过开关电路1导通,保障近光功能正常工作。由此,采用本发明的独立控制的方法,可以确保即使在其他功能灯出现故障的情况下,近光功能照常使用,保证行车安全。

进一步的,图4是第二驱动系统202的局部示意图,图8和图9分别是在该第二驱动系统202中日间行车灯/位置灯点亮、以及转向灯点亮时的示意图。下面根据图8和图9对于使用本发明的驱动方法100控制日间行车灯/位置灯(DRL/PL)以及转向灯(TI)的方法做出详细说明。

如图8所示为日间行车灯/位置灯(DRL/PL)点亮时的示意图,图8还示出了电路导通的情况,其中虚线部分为导通部分,实线为未导通部分。

控制日间行车灯/位置灯(DRL/PL)的工作状态:输入端日间行车灯/位置灯(DRL/PL)供电有效,通过输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路、LED驱动电路、开关电路4、LED DRL/PL光源、DRL/PL电压采样电路、GND形成回路。此时,由于ECU接收到了日间行车灯/位置灯(DRL/PL)信号,没有接收到转向灯(TI)的信号,所以ECU会控制开关电路4闭合开关,开关电路5打开对应开关,使开关电路4通路导通。由此,打开日间行车灯/位置灯(DRL/PL)。在此基础上,通过PWM调光电路组改变电流大小可以调节日间行车灯/位置灯(DRL/PL)的亮度。

控制日间行车灯/位置灯(DRL/PL)的诊断反馈状态:开关检测电路组会将开关电路4的开关状态反馈给ECU,DRL/PL电压采样电路则会将DRL/PL的电压信息反馈给ECU,ECU将这些信息进行计算处理,并将处理结果输出给整车端。如果ECU接收到了日间行车灯/位置灯的信号,开关电路4控制的开关为闭合的状态,DRL/PL电压采样电路检测到日间行车灯/位置灯的工作电压在设定的电流阈值之内,则电路为正常工作正常;如果ECU接收到了日间行车灯/位置灯信号,开关电路4控制的开关为闭合状态,但DRL/PL电压采样信号检测日间行车灯/位置灯电压小于设定的最小电压阈值,电路为短路故障;若DRL/PL电压采样信号检测日间行车灯/位置灯电压大于设定的最大电压阈值,电路为开路故障,而ECU会把对应的故障信息反馈给整车端处理。

如图9所示为转向灯(TI)点亮时的示意图,图9还示出了电路导通的情况,其中虚线部分为导通部分,实线为未导通部分。

控制转向灯(TI)的工作状态:输入端转向灯(TI)供电有效,通过输入保护电路、反极性保护电路、滤波电路、LED驱动电路、开关电路5、LED TI光源、TI电压采样电路、GND形成回路。此时,由于ECU接收到了日间行车灯/位置灯(DRL/PL)信号,没有接收到转向灯(TI)的信号,所以ECU会控制开关电路5闭合开关,开关电路4打开对应开关,使开关电路5通路导通。由此,打开转向灯(TI)。在此基础上,通过PWM调光电路组改变电流大小可以调节转向灯(TI)的亮度。

控制转向灯(TI)的诊断反馈状态:开关检测电路组会将开关电路5的开关状态反馈给ECU,TI电压采样电路则会将TI的电压信息反馈给ECU,ECU将这些信息进行计算处理,并将处理结果输出给整车端。如果ECU接收到了转向灯的信号,开关电路5控制的开关为闭合的状态,TI电压采样电路检测到转向灯的工作电压在设定的电流阈值之内,则电路为正常工作正常;如果ECU接收到了转向灯信号,开关电路5控制的开关为闭合状态,但TI电压采样信号检测转向灯电压小于设定的最小电压阈值,电路为短路故障;若TI电压采样信号检测转向灯电压大于设定的最大电压阈值,电路为开路故障,而ECU会把对应的故障信息反馈给整车端处理。

可以理解的是,上述的说明,仅仅列举出了在采用本发明如图10所示的驱动方法100控制如图2所示的驱动系统20的过程中,其中几种控制一个或几个功能LED光源的流程,本发明不因上述的列举就对此做出限制。

采用本发明的驱动系统和驱动方法,可以独立驱动和控制不同功能的汽车灯,降低成本的同时提高了行车安全。

上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述发明披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。例如,计算机可读介质可包括,但不限于,磁性存储设备(例如,硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如,压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如,卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本申请,在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

相关技术
  • 多功能LED驱动系统和驱动方法
  • MLED驱动器、MLED显示驱动系统及其驱动方法
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