一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块及系统的制作方法

本实用新型属于车辆内部灯光照明的技术领域，具体涉一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块及系统。

背景技术：

随着智能汽车的不断发展,汽车内部灯光的作用已经不仅仅局限于功能照明，更多的环境氛围营造、人机交互、安全提醒、辅助驾驶等用灯光来表达，更多的环境氛围营造、人机交互、安全提醒、辅助驾驶等用灯光来表达。为了现这些功能，各式各样的控制器越来越多，如顶灯控制器、氛围灯控制器等，通过单独设置的各种控制器来控制，即增加了成本，又增加了整车重量。为了降低成本，降低整车重量，车身域控制器这种能够集成多个功能的控制器开始被使用，而在现有的空间和硬件内，集成更多的功能和控制，更进一步的降低成本，减少重量，但车内可供安装控制器的空间越来越局限，本身汽车的控制器的设计空间也比较有针对性，没有多余的空间，牺牲其他设计来集成其他的灯光控制器的功能。

因此需要对车辆内部灯光的控制技术进行研究改进，避免占用车辆自身控制器有限的空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决目前额外设置车内灯光控制器占用空间、增加车辆重量等的问题，提供一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块及系统。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块，包括mcu主控单元、电源管理单元、can通信单元、lin通信单元、音频解码单元、触控模块单元和内部led驱动单元，所述mcu主控单元分别与电源管理单元、can通信单元、lin通信单元、音频解码单元、触控模块单元、内部led驱动单元连接，所述lin通信单元与氛围灯单元连接；

所述mcu主控单元，用于接收各个信号进行数据处理，并输出控制指令；所述电源管理单元，用于电源输入、电压检测和高边驱动；

所述can通信单元，用于can数据的接收和发送；

所述lin通信单元，用于lin数据的接收和发送；

所述音频解码单元，用于将虚拟的模拟信号转换成7段音频频谱数据的数字信号，与mcu主控单元进行通信；

所述触控模块单元，用于采集触控信号，通过spi与mcu主控单元进行通信；

所述氛围灯单元，包含若干个串联的氛围灯。

进一步的，所述mcu主控单元的主控芯片采用s9s12g128/lqfp-100型号；或者，所述电源管理单元的ldo芯片采用tps7a6150-q1/to-252型号，将9-16v电源转为可用的5v电源；

或者，所述电源管理单元的高边驱动芯片采用bts5045-1eja/soic8型号，驱动点亮氛围灯，同时对氛围灯节点进行状态监测及亮度调节；

或者，所述can通信单元的can收发器采用tja1041t/so14型号，实现与整车can通讯功能；

或者，所述lin通信单元的lin收发器采用tja1021t/so8型号，实现与氛围灯单元的lin通讯功能；

或者，所述音频解码单元的音频采集芯片采用et7208型号，通过大屏pm5aux音频硬线连接进行实时采集，将模拟信号转换成数字信号，与mcu主控单元通信；

或者，所述触控模块单元的触控芯片采用cy8c4125lqa-s433型号，触摸点串联560ohm电阻用于防水；

或者，所述内部led驱动单元采用pbls6002d型号，驱动背光led并通过pwmsearch口来对背光进行亮度调节；

或者，所述内部led驱动单元的指示灯由12v直接供电，每个led自带使能端并预留与背光灯的自动切换功能。

进一步的，还包括外部直接输入，所述外部直接输入包括音乐、开关按键操作和触摸指令，所述音乐由所述音频解码单元与mcu主控单元进行交互，所述开关按键操作由所述can通信单元与mcu主控单元进行交互，所述触摸指令由所述触控模块单元与mcu主控单元进行交互。

进一步的，还包括can总线，与所述can通信单元连接。

进一步的，所述氛围灯单元内的氛围灯小于或等于32个。

进一步的，所述氛围灯采用rgbled灯。

本实用新型还包括一种集成车内灯光控制的系统，包含前述的集成车内灯光控制的智能前顶灯模块，以及后顶灯单元、后备箱灯及照明单元；所述智能前顶灯模块还包括外部led驱动单元，分别与所述后顶灯单元、后备箱灯及照明单元连接，用于控制后顶灯单元、后备箱灯及照明单元的灯光。

进一步的，所述外部led驱动单元的驱动芯片采用nxp的pca9745b，可实现对外部各个led灯的恒流驱动，并实现亮度调节。

进一步的，所述后顶灯单元包括若干个依次并联的led灯；或者，后备箱灯及照明单元包括若干个依次并联的led灯。

进一步的，所述外部led驱动单元还与所述氛围灯单元连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：将集成顶灯、车内氛围灯、足灯、后备箱灯等整个车内的灯光控制功能集成在前顶灯控制模块中，减少了车内其他灯光如氛围灯控制盒、顶灯控制盒等的安装支架、外壳、pcb硬件等成本以及车内空间占用，车内灯的所有控制功能集成于前顶灯控制模块的线路板上，增加主控芯片及线路板的利用率，减少了各个灯光单独设置控制器需要占用的车内空间，降低了内部走线的复杂性，减少开发时间、降低成本的同时，更减轻了整车重量，降低能耗。

附图说明

图1是一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块及其系统的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明，使得本技术方案更加清楚、明白。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本实施例公开了一种集成车内灯光控制的智能前顶灯模块10，主要包括mcu主控单元101、电源管理单元102、can通信单元103、lin通信单元104、音频解码单元105、触控模块单元106和内部led驱动单元107，所述mcu主控单元101分别与电源管理单元102、can通信单元103、lin通信单元104、音频解码单元105、触控模块单元106、内部led驱动单元107连接，所述lin通信单元104与氛围灯单元40连接。

具体的，本实施例的mcu((microcontrollerunit)主控单元101，用于接收各个单元发送的信号及进行数据处理，并输出控制指令。mcu主控单元101的主控芯片采用nxp的s9s12g128/lqfp-100型号。

本实施例的电源管理单元102，用于电源输入、将12v电压转换为主控单元101可用的5v电压，并起到电压检测和高边驱动的作用。电源管理单元102的ldo芯片采用ti的tps7a6150-q1/to-252型号，将9-16v电源转为可用的5v电源。电源管理单元102的高边驱动芯片采用nxp(恩智浦半导体公司)的bts5045-1eja/soic8型号，驱动点亮氛围灯单元40，同时对氛围灯节点进行状态监测及亮度调节。

本实施例的can(controllerareanetwork))通信单元103，用于can数据的接收和发送。can通信单元103can收发器采用nxp的tja1041t/so14型号，实现与整车can通讯功能。

本实施例的lin(localinterconnectnetwork)通信单元104，用于lin数据的接收和发送，接收mcu主控单元101发出的lin信号并发送至氛围灯单元40。lin通信单元104的lin收发器采用nxp的tja1021t/so8型号，实现与氛围灯单元40的lin通讯功能。

本实施例的音频解码单元105，用于将虚拟的模拟信号转换成7段音频频谱数据的数字信号，与mcu主控单元进行通信。音频解码单元105的音频采集芯片采用etek的et7208型号，通过大屏pm5aux音频硬线连接进行实时采集，将模拟信号转换成数字信号，与mcu主控制单元101通信。音频解码单元105与外部直接输入30通过aux音频线连接，将虚拟的模拟信号转换成7段音频频谱数据的数字信号，与mcu主控单元101进行通信，并通过mcu主控单元101进行算法编辑，将外部直接输入30的音乐通过lin通信单元104发送给氛围灯单元40，实现氛围灯单元实时颜色和亮度的跟随律动。

本实施例的触控模块单元106，用于采集触控信号，通过spi(串行外设接口)与mcu主控单元进行通信。触控模块单元106的触控芯片优选采用cpress的cy8c4125lqa-s433型号，触摸点串联560ohm电阻作为防水功能的设计。

本实施例中，所述内部led驱动单元107采用pbls6002d来驱动背光led，并通过pwmsearch口来对背光进行亮度调节。

本实施例中，所述内部led驱动单元107的功能灯由12v直接供电，每个led自带使能端并预留与背光灯的自动切换功能。所述内部led驱动单元采用pbls6002d芯片来驱动背光led，并通过pwmsearch口(脉冲宽度调制)来对背光进行亮度调节。内部驱动单元107通过外部直接输入30和mcu主控单元101输入对背光灯、环境灯、功能指示灯进行驱动。

本实施例的智能前顶灯模块40还包括can总线20，与所述can通信单元104连接，通过canh和canl将外部信号传输给can通信单元104。

本实施例中的氛围灯单元40，由1～n个氛围灯组成，安装在车内各个位置。氛围灯采用rgbled灯最佳。所述氛围灯单元内的氛围灯个数n优选为小于或等于32个。所述氛围灯单元40还包括一个氛围灯芯片，与所述氛围灯连接，芯片采用melexi芯片的mlx81106/7/8/9系列型号，通过智能前顶灯的lin信号指令控制，氛围灯节点之间通过linin和linout相互串联。

本实施例的集成车内灯光控制的智能前顶灯模块40还包括外部直接输入30，所述外部直接输入30包括音乐、开关按键操作和触摸指令等，其中所述音乐由所述音频解码单元与mcu主控单元进行交互，音频解码单元105与外部直接输入30通过aux(auxiliary)音频线连接；所述开关按键操作由所述can通信单元与mcu主控单元进行交互，所述触摸指令由所述触控模块单元与mcu主控单元进行交互。

本实施例还提供一种集成车内灯光控制的系统，包括了集成车内灯光控制的智能前顶灯模块40，以及后顶灯单元50、后备箱灯及照明单元60；所述智能前顶灯模块40还包括外部led驱动单元108，分别与所述后顶灯单元50、后备箱灯及照明单元60通过硬线连接，用于控制后顶灯单元50、后备箱灯及照明单元60的灯光。后顶灯单元50、后备箱灯及照明单元60的控制功能集成于前顶灯模块，都受到前顶灯模块的控制与驱动。

本实施例的外部led驱动单元108的驱动芯片采用nxp的pca9745b，可实现对外部各个led灯的恒流(最大57ma)驱动，并实现亮度调节。外部led驱动单元108通过外部直接输入30和mcu主控单元101输入控制后顶灯单元、后备箱灯及照明单元的灯光。

本实施例的后顶灯单元包括若干个依次并联的led灯。本实施例的后备箱灯及照明单元包括若干个依次并联的led灯。

本实施例所述外部led驱动单元108还与所述氛围灯单元40连接。

以上为本实用新型的优选实施方式，并不限定本实用新型的保护范围，对于本领域技术人员根据本实用新型的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本实用新型的保护范围之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。