电流自适应变化的车灯控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及车灯控制，尤其是一种电流自适应变化的车灯控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、车灯控制系统在提升驾驶安全性和驾驶体验方面扮演着至关重要的角色。传统车灯控制系统通常采用固定电流驱动设计，以保证车灯的亮度和性能。然而，在实际应用中，车灯的电流需求会因工作环境、车辆状态以及外部条件的变化而发生波动。在低电压运行状态下或不同的温度变化时，固定电流设计会引起元器件发热，进而导致缩短车灯寿命，还会导致车灯亮度不足或过亮，影响驾驶安全。

2、公开号为cn108662545b的中国专利设计一个电路结构简单、安装和控制方便的车灯系统，其根据不同的刹车深度和不同跟车距离，尾灯亮度可以自适应调节，达到降低对后车驾驶员的视力造成损伤的目的。

3、公开号为cn101365276a的中国专利将mcu（微控制器）与afs系统（汽车自适应前照明系统）结合设计的车前灯，目的是做一款可以上下移动的车灯。

4、上述两个专利都是根据外部条件或增加系统实现的，未从车身内部的特性进行改进。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种电流自适应变化的车灯控制系统及其控制方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电流自适应变化的车灯控制系统，包括：

3、电压检测单元，用于检测车身电源电压；

4、低压差线性稳压单元，用于降低电源电压，为微控制器单元提供稳定电压；

5、信号检测单元，用于检测车身输入信号，并把经过滤波后的信号传递给微控制器单元；

6、车灯驱动单元，用于控制车灯的led亮灭，并将故障信息反馈给微控制器单元；

7、升压降压转换单元，用于给车灯驱动单元提供稳定的电压；

8、微控制器单元，根据接收到的电压检测单元、低压差线性稳压单元的数据、以及获取信号检测单元的输入信号，判断是否进行降低电流策略和/或控制车灯驱动单元执行点灯动作。

9、进一步地，所述电压检测单元包括输入电压、分压电阻一r1、分压电阻二r2、电路保护电阻r3和电路保护电容c，所述分压电阻一r1的一端与输入电压连接，其另一端分别连接分压电阻二r2和电路保护电阻r3的一端，分压电阻二r2的另一端接地，电路保护电阻r3的另一端为检测点，所述电路保护电容c的一端与电路保护电阻r3该端连接，其另一端接地。

10、更进一步地，所述分压电阻一r1和分压电阻二r2的阻值之比为4：1，检测点的电压为输入电压的1/5。

11、进一步地，所述车身输入信号包括位置灯信号、制动灯信号、雾灯信号、倒车灯信号和logo灯信号，信号检测单元输出滤波后的低电平信号，与微控制器单元的车灯信号引脚连接。

12、还提供上述方案中电流自适应变化的车灯控制系统的控制方法，包括如下步骤：

13、s1、升压降压转换单元将车身电源电压钳制在设定值ⅰ，为车身驱动提供稳定的电压；

14、s2、低压差线性稳压单元将车身电源电压钳制到5v，为微控制器单元提供稳定的电压；

15、s3、电压检测单元检测车身电源电压，如果车身电源电压小于设定值ⅱ，微控制器单元开始进行降低电流策略；

16、s4、微控制器单元检测车身输入的车灯信号，如果检测到输入的车灯信号，微控制器单元传递点灯信息给驱动单元；

17、s5、车灯驱动单元点亮对应车灯信号的led，完成点亮、熄灭与动画的执行，同时，处理故障反馈任务。

18、进一步地，在步骤s1中，当车身电源电压小于升压降压转换单元正常工作电压的最小值时，经过升压降压转换单元钳制电压后的电路输出电流公式如下：

19、（1），

20、式（1）中， ii是电路的总电流， vout是升压降压转换单元钳制的电压， iout是升压降压转换单元的输出电流， η是功率参数；由式（1）可知整个电路的总电流会被转换放大。

21、进一步地，在步骤s3中，电压检测单元中检测点的电压通过电阻分压缩小，再传入微控制器单元，微控制器单元与自身 vcc作为参考电压计算模拟信号转换数字信号值，计算公式如下：

22、（2）

23、式（2）中， adc是输入电压对应的adc值， v是电压检测单元检测点的电压， vcc是微控制器单元的运行电压，作为参考电压，5000为 vcc的模拟信号转换数字信号参考值。

24、更进一步地，所述微控制器单元中ad采样周期为1ms，ad采样10次为1组，将10次采样值排序，去掉最大值与最小值，将剩余的8个ad值取平均，将这个平均值作为输入电压的一个ad采样值；

25、若正常工作的输入电压为9～20v，微控制器单元通过ad采样计算出输入电压的电压值，该电压值为9～20v时，输出正常电压的标志；电压值为7～9v时，输出低电压的标志；电压值为6～7v时，输出超低电压的标志；电压值为6v以下，输出关闭所有灯的标志；

26、考虑车身电压在临界值处波动与微控制器单元的ad采样存在误差，在输入电压临界值处设置回执区间，具体为：6v的回执区间是[5.7，6]，7v的回执区间是[6.7,7.3]，9v的回执区间是[8.7,9.3]，输入电压的ad采样值在回执区间内，输出的标志位保持上一个状态。

27、更进一步地，进行降低电流策略的具体步骤为：

28、当微控制器单元获得正常电压标志，对应车灯的微控制器单元引脚发出高电平，车灯驱动单元进行点灯，对应车灯的微控制器单元引脚发出低电平，车灯驱动单元进行灭灯；

29、当微控制器单元获得低电压标志，微控制器单元发送占空比为70%的pwm信号，车灯驱动单元的mos管30%的时间是关闭的，即流过驱动的电流下降30%，完成车灯降低电流策略的操作；

30、当微控制器单元获得超低电压标志，微控制器单元发送占空比为50%的pwm信号，车灯驱动单元的mos管50%的时间是关闭的，即流过驱动的电流下降50%，完成位置灯降低电流策略的操作；

31、若车灯驱动单元反馈故障信息给微控制器单元，微控制器单元给驱动发出指令，驱动执行对应车灯熄灭的指令。

32、进一步地，在步骤s4中，信号检测单元将车身信号滤波后发送给微控制器单元，微控制器单元通过ad采样获取信号检测单元传输的信号，ad采样周期为1ms，连续5次采样到开灯信号，微控制器单元发送开灯指令给车灯驱动单元。

33、本发明的有益效果：

34、本发明的车灯电流自适应控制系统可以使处于低压状态下的汽车车灯能保持点亮，并避免大电流损坏车灯内部元器件；

35、本发明针对车身低压状态下产生的高电流，令微控制器发送50%或70%的pwm给驱动单元，驱动电压恒定的情况下，降低驱动点灯时的电流，车灯电子元器件在额定功率内工作，延长车灯的使用寿命；

36、本发明微控制器通过ad采样获取信号检测单元传输的信号，固定ad采样周期，提升采样频度与探测度，克服了车身产生的脉冲干扰等问题，提升车灯控制精度；

37、本发明在ad检测点设置回执区间，使ad检测结果稳定，微控制器发送的状态标志位稳定，解决了车身电压在ad检测点来回波动的问题，确保车灯在低压状态下工作时不出现闪烁。