CN109204135B - 一种动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法，动态转向灯***包括：包括车身控制模块和与所述车身控制模块连接的动态转向灯，所述动态转向灯包括：一MCU、一补偿电路以及若干LED组件；所述若干LED组件之间并联，每个LED组件的一端均与所述车身控制模块的输出端连接，每个LED组件的另一端均与所述MCU连接，且每个LED组件的另一端搭铁；所述补偿电路的一端与所述MCU连接，所述补偿电路的另一端搭铁。在本发明提供的动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法中，通过对依次点亮的LED，提供补偿电流，使动态转向灯在点亮的过程中的电流均满足了车身控制模块的要求，从而解决了动态转向灯与车身控制模块匹配的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车故障诊断技术领域，特别涉及一种动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法。
背景技术
转向灯是在机动车辆转向时开启以提示前后左右车辆及行人注意的重要指示灯。转向灯一般由若干LED组成，传统的转向灯在打开时，所有的LED同时亮，关闭时，所有LED同时灭；而动态转向灯可实现逐个LED依次点亮。随着用户对转向灯要求的提高以及观念的提升，动态转向灯由于个性化的设计越来越受到用户的喜爱。
但在动态转向灯开发的过程中会遇到许多技术问题，尤其是与整车***匹配及故障诊断的问题。由于动态转向灯中的LED是逐个点亮的，所以其在点亮的过程中的总电流是逐渐增大的，这就可能导致车身控制模块在诊断动态转向灯时出现误判。
为了使动态转向灯与车身控制模块更好的匹配，需要对动态转向灯的做必要的改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法，以解决现有的动态转向灯难以与车身控制模块匹配的问题。
为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种动态转向灯***，包括车身控制模块和与所述车身控制模块连接的动态转向灯，所述动态转向灯包括：若干LED组件、MCU以及补偿电路；
所述若干LED组件之间并联，每个LED组件的一端均与所述车身控制模块的输出端连接，每个LED组件的另一端均与所述MCU连接；所述补偿电路与所述MCU连接。
可选的，所述MCU具有一ADC接口和若干I/O接口。
可选的，每个LED组件均包括：LED和与所述LED串联的开关，所述LED与所述车身控制模块的输出端连接，所述开关与所述MCU连接，且所述开关搭铁。
可选的，每个LED组件还包括：恒流器，所述LED、所述恒流器以及所述开关依次串联。
可选的，每个开关均为NPN三极管，NPN三极管的基极与I/O接口连接，NPN三极管的集电极与LED连接，NPN三极管的发射极与所述ADC接口连接，NPN三极管的发射极搭铁。
可选的，所述动态转向灯还包括一电流检测电阻，用于检测所述动态转向灯中的电流，所述电流检测电阻与所述MCU连接，且每个LED组件均与所述电流检测电阻连接，并通过所述电流检测电阻搭铁。
可选的，所述补偿电路为一可变电阻。
可选的，所述补偿电路包括若干子电阻，所述若干子电阻并联，每个子电阻的一端与所述MCU连接，所述子电阻的另一端搭铁。
可选的，所述MCU具有一EEROM，用于储存数据。
为了解决上述问题，本发明另一方面提供一种动态转向灯***的控制方法，包括：
利用所述MCU控制若干LED依次点亮或熄灭，在所述MCU控制若干LED依次点亮的过程中，所述MCU控制所述补偿电路与所述若干LED组件连接，以为所述若干LED组件提供补偿电流。
为了解决上述问题，本发明又提供一种动态转向灯***的故障诊断方法，包括以下步骤：
MCU控制若干LED依次点亮，并在点亮每个LED时检测动态转向灯的电流；
MCU通过所述动态转向灯的电流变化判断动态转向灯是否存在故障，并在动态转向灯出现故障时储存故障信息；
当动态转向灯出现故障的次数达到预设值时，MCU关闭所有LED以及补偿电路，MCU进入休眠状态。
在本发明提供的动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法中，通过对依次点亮的LED，提供补偿电流，使动态转向灯在点亮的过程中的电流均满足了车身控制模块的要求，从而解决了动态转向灯与车身控制模块匹配的问题。另外，通过MCU实时的获取采样电流，判断LED是否存在故障，并储存故障信息，在多次出现故障LED时，传达故障信息，从而减小了故障误判的可能性。
附图说明
图1是本发明一实施例中动态转向灯***的原理图；
图2是本发明一实施例中动态转向灯***无电流补偿的电流随时间的变化折线图；
图3是本发明一实施例中动态转向灯***有电流补偿的电流随时间的变化折线图；
图4是本发明一实施例中动态转向灯***故障诊断的流程图。
图中：10-MCU；11-EEROM；20-LED；30-开关；40-恒流器；50-补偿电路；51-电阻器件；60-电流检测电阻。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参阅图1，其示出的是本发明动态转向灯***的原理图，包括车身控制模块(BCM，body control module图中未示出)和与BCM连接的动态转向灯，其中，BCM控制动态转向灯的电源电压VCC。
结合图1，动态转向灯包括：MCU10(微程序控制器，Microprogrammed ControlUnit)、补偿电路50以及若干LED组件。每个LED组件均包括LED20、恒流器40以及开关30，LED20、恒流器40以及开关30依次串联连接。
其中，若干LED组件之间并联，每个LED组件的一端均与BCM的输出端连接，每个LED组件的另一端均与MCU10连接，且每个LED组件的另一端搭铁；补偿电路50的一端与MCU10连接，补偿电路50的另一端搭铁。
动态转向灯***的控制方法包括：在BCM启动动态转向灯的时候，MCU10控制若干LED20依次点亮或熄灭，在MCU10控制若干LED20依次点亮的过程中，MCU10控制补偿电路50与若干LED组件并联，以为所述若干LED组件提供补偿电流，从而使动态转向灯在点亮过程中的总电流满足BCM的检测要求。也就是说，MCU10使补偿电路50中通有电流，并将补偿电路50中的电流增到所点亮的LED中的电流作为BCM的诊断电流，很显然其作用是将补偿电路50与LED组件并联的结果，而该过程是通过MCU10的控制来实现。
下面从一个更为具体的实施例来详细介绍，假设一个LED的工作电流为30mA，BCM的检测要求为动态转向灯正常工作电流大于等于65mA，故障状态诊断电流小于10mA，当动态转向灯的电流在10～65mA之间时，则为不确定状态，因为，在动态转向灯中的LED20依次点亮初期，一个或两个LED的电流不足65mA(分别为30mA、60mA)，可能造成BCM的误判。而当设计了补偿电路50后，在动态转向灯中的LED依次点亮初期，一个LED20的工作电流(30mA)加补偿电路50提供的补偿电流(例如：35mA或大于35mA)大于等于65mA，从而满足了BCM的检测要求，当所点亮的LED20的数量逐渐增加到其自身电流满足BCM的检测要求(65mA)时，MCU10关闭补偿电路50。
在无电流补偿时，动态转向灯的电流变化如图2所示；在有电流补偿后，动态转向灯的电流变化如图3所示，从图2和图3可知，经过电流补偿，动态转向灯的最小电流大于或等于65mA，满足了BCM的检测要求。
进一步具体的介绍，MCU10具有一EEROM(电可擦只读存储器，ElectricallyErasable Read-Only Memory)，用于储存数据，MCU10还具有若干I/O接口，用于连接若干并联的LED20以及补偿电路50，以及一ADC接口，ADC接口连接所述若干并联的LED。
在上述方案中，每个开关30均可为NPN三极管，NPN三极管的基极与I/O接口连接，NPN三极管的集电极与所对应的LED20连接，NPN三极管的发射极与ADC接口连接，NPN三极管的发射极搭铁。
为了便于检测动态转向灯的电流，动态转向灯还包括一电流检测电阻60，电流检测电阻60与MCU10上的ADC接口连接，且与所有LED串联，电流检测电阻60用于检测动态转向灯中的总电流。
结合附图1可以看出，一个LED、一个恒流器40以及一个三极管(集电极)依次串联连接，三极管的基极和发射极分别连接一I/O接口(input/output，即输入/输出端口)和ADC接口，且发射极通过一电流检测电阻60与车身搭铁。从而MCU10既可以通过开关30控制每个LED20的点亮与熄灭，又可以获取电流检测电阻60的电流值(即动态转向灯的总电流)，通过该电流值的变化检测动态转向灯是否存在故障。
假设一个LED的工作电流为30mA，BCM的检测要求为动态转向灯正常工作电流大于等于65mA，故障状态诊断电流小于10mA，电流检测电阻可按如下公式计算：
其中，I(LED)为单串LED电流，n为LED总串数，R表示电流检测电阻。
具体的，补偿电路50可以由若干阻值相等的电阻器件51(可以是固定电阻)组成，也可以为一可变电阻，从而能实现在不同时段，补偿不同大小的电流值。当补偿电路50由若干阻值相等的电阻器件51组成时，在第一个LED20点亮时，所有补偿电路50同时工作，提供一个最大电流，以使动态转向灯总电流满足BCM要求，当第二个LED20点亮时，LED20提供的电流增大，所以需要补偿的电流减小，减小的方法可以为关闭部分电阻器件51，以使补偿电流减小。当所点亮的LED20的数量多至能够达到BCM的检测要求时，补偿电路50完全停止工作。
假设一个LED的工作电流为30mA，BCM的检测要求为动态转向灯正常工作电流大于等于65mA，故障状态诊断电流小于10mA，每个电阻器件51的阻值计算可按下式计算：
其中I(LED)为单串LED的电流值，n为设定的补偿档数，也就是电阻器件51的数量，R1～Rn为每个电阻器件51的阻值。
当补偿电路50为一可变电阻时，可变电阻在动态转向灯依次点亮的过程中的电阻阻值逐渐增大，其提供的补偿电流逐渐减小。
下面结合动态转向灯***，介绍其控制方法故障诊断方法，具体包括以下步骤：
MCU控制若干并联的LED依次点亮，并在点亮每个LED时检测动态转向灯的电流变化；
MCU通过所述动态转向灯的电流变化判断动态转向灯是否存在故障，并在动态转向灯出现故障时储存故障信息；
当动态转向灯出现故障的次数达到预设值时，MCU关闭所有LED以及补偿电路，MCU进入休眠状态。
下面结合图4具体介绍一种动态转向灯***故障诊断程序流程，MCU获取故障信息并储存故障次数，当故障次数小于设定值时，补偿电路工作，为动态转向灯提供补偿电流，然后点亮第一串LED，每串LED至少包括一个LED，本实施例以每串LED包括一个LED为例进行介绍。第一个LED点亮后，电流检测电阻进行电流采样，并将采样电流传输到MCU，然后点亮第二个LED，同时MCU控制补偿电路减小补偿电流，电流检测电阻继续进行电流采样，并将采样电流传输到MCU，至到所有的LED都点亮，MCU根据采样电流的变化判断是否存在故障LED，若有故障LED，则储存故障次数，当故障次数大于或等于设定值时，MCU控制补偿电路和所有LED都关断，MCU进入休眠状态，动态转向灯中电流进入故障状态，通过车身控制模块传达故障信息。
在本发明提供的动态转向灯***及其控制方法及其故障诊断方法中，通过对依次点亮的LED，提供补偿电流，使动态转向灯在点亮的过程中的电流均满足了车身控制模块的要求，从而解决了动态转向灯与车身控制模块匹配的问题。另外，通过MCU实时的获取采样电流，判断LED是否存在故障，并储存故障信息，在多次出现故障LED时，传达故障信息，从而减小了故障误判的可能性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (9)
1.一种动态转向灯***，其特征在于，包括车身控制模块和与所述车身控制模块连接的动态转向灯，所述动态转向灯包括：若干LED组件、MCU以及补偿电路；
所述若干LED组件之间并联，每个LED组件的一端均与所述车身控制模块的输出端连接，每个LED组件的另一端均与所述MCU连接；所述补偿电路与所述MCU连接，每个LED组件均包括：LED和与所述LED串联的开关，所述LED与所述车身控制模块的输出端连接，所述开关与所述MCU连接，且所述开关搭铁；
所述MCU具有一EEROM，所述EEROM用于在每个LED组件出现故障时，储存故障次数；其中，所述MCU通过所述EEROM储存的故障次数判断所有的所述LED组件以及所述补偿电路是否继续工作；
当所述故障次数小于设定值时，补偿电路工作；
当所述故障次数大于或等于所述设定值时，所述MCU控制补偿电路关断。
2.如权利要求1所述的动态转向灯***，其特征在于，所述MCU具有一ADC接口和若干I/O接口。
3.如权利要求2所述的动态转向灯***，其特征在于，每个LED组件还包括：恒流器，所述LED、所述恒流器以及所述开关依次串联。
4.如权利要求2所述的动态转向灯***，其特征在于，每个开关均为NPN三极管，NPN三极管的基极与I/O接口连接，NPN三极管的集电极与LED连接，NPN三极管的发射极与所述ADC接口连接，NPN三极管的发射极搭铁。
5.如权利要求1所述的动态转向灯***，其特征在于，所述动态转向灯还包括一电流检测电阻，用于检测所述动态转向灯中的电流，所述电流检测电阻与所述MCU连接，且每个LED组件均与所述电流检测电阻连接，并通过所述电流检测电阻搭铁。
6.如权利要求1所述的动态转向灯***，其特征在于，所述补偿电路为一可变电阻。
7.如权利要求1所述的动态转向灯***，其特征在于，所述补偿电路包括若干子电阻，所述若干子电阻并联，每个子电阻的一端与所述MCU连接，所述子电阻的另一端搭铁。
8.一种如权利要求1~7任意一项所述的动态转向灯***的控制方法，其特征在于，包括：
利用所述MCU控制若干LED依次点亮或熄灭，在所述MCU控制若干LED依次点亮的过程中，所述MCU控制所述补偿电路与所述若干LED组件连接，以为所述若干LED组件提供补偿电流。
9.一种如权利要求1~7任意一项所述的动态转向灯***的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
MCU控制若干LED依次点亮，并在点亮每个LED时检测动态转向灯的电流；
MCU通过所述动态转向灯的电流变化判断动态转向灯是否存在故障，并在动态转向灯出现故障时储存故障信息；
当动态转向灯出现故障的次数达到预设值时，MCU关闭所有LED以及补偿电路，MCU进入休眠状态。
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