CN204904001U - 一种带背光调节控制的车身控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带背光调节控制的车身控制器，包括：背光调节单元、ADC采集单元、MCU及驱动单元；所述ADC采集单元的第一输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述ADC采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；所述驱动单元的输入端与所述MCU的输出端相连，所述驱动单元的输出端与所述ADC采集单元的第二输入端相连，所述驱动单元的输出端还与背光灯的输入端相连。所述背光调节单元用于产生增加背光的第一电压和减少背光的第二电压；所述MCU确定输出PWM信号的占空比值；所述MCU比较所述驱动单元输出的电压值，确定背光灯的故障状态并上报结果。解决现有技术中背光灯控制线束复杂和无法将背光灯的故障状态传递给其它控制器的问题，降低汽车生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种带背光调节控制的车身控制器。
背景技术
随着技术的发展，汽车上的电子设备日益增加，有越来越多的信息需要显示给驾驶员，汽车上的显示设备能够向驾驶员显示各种重要的车辆信息，使驾驶员可以一目了然地了解汽车各部件的工作情况和车载舒适娱乐***的状态，同时这些设备又跟车辆驾驶安全息息相关。另外，汽车上还有为数众多的各种控制开关，如玻璃升降开关、后视镜调节开关、各种灯具开关等，为方便操作这些开关，这些开关内部也必须装配背光灯。现有的汽车背光的开启或者关闭则通过整车位置灯的开关来控制：位置灯开启时(表示驾驶员认为环境光线过暗)，所有的背光同时开启；位置灯关闭时(表示驾驶员认为环境光线足够亮)，所有的背光同时关闭。当前汽车背光灯控制常采用背光调节器直接控制背光灯的方式，背光灯通常采用线束与一个背光调节器连接，并通过调节背光调节器来对整车背光的亮度等级进行调节并驱动背光灯点亮。这种背光灯的控制方式造成线束复杂，控制功能单一，增加汽车的生产成本。同时，当背光灯产生故障时，无法将背光灯的故障状态通过车身总线传递给其它控制器，影响汽车的安全性。
实用新型内容
本实用新型提供一种带背光调节控制的车身控制器，解决背光灯控制线束复杂和无法将背光灯的故障状态传递给其它控制器的问题，提高背光灯控制的智能性，降低汽车生产成本。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种带背光调节控制的车身控制器，包括：背光调节单元、ADC采集单元、MCU及驱动单元。
所述ADC采集单元的第一输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述ADC采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连。所述驱动单元的输入端与所述MCU的输出端相连，所述驱动单元的输出端与所述ADC采集单元的第二输入端相连，所述驱动单元的输出端还与背光灯的输入端相连。所述ADC采集单元用于转换所述背光调节单元和所述驱动单元输出的电压为数字信号，并输送到所述MCU。所述背光调节单元用于产生增加背光的第一电压和减少背光的第二电压。所述驱动单元根据所述MCU输出的PWM信号控制背光灯驱动电源的输出。所述MCU用于累计所述第一电压或所述第二电压的采集次数，确定所述MCU输出PWM信号的占空比值；所述MCU还用于比较所述驱动单元输出的电压值，确定背光灯的故障状态并上报结果。
优选的，所述MCU输出PWM信号的占空比值分为八级，所述占空比值的每一级为下列值之一：3/16、4/16、5/16、6/16、7/16、8/16、9/16、10/16。所述占空比值随所述MCU累计所述第一电压的采集次数增加而逐级增大，直至占空比值为10/16时，所述PWM信号的占空比值停止增大；所述占空比值随所述MCU累计所述第二电压的采集次数增加而逐级减小，直至占空比值为3/16时，所述PWM信号的占空比值停止减小。
优选的，还包括多路选择器，所述多路选择器的输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述多路选择器的输出端与所述ADC采集单元的输入端相连，所述多路选择器的控制端与所述MCU的第二输出端相连；所述多路选择器用于扩展ADC采集单元的数据采集通道数。
优选的，所述背光调节单元包括：调节减小开关、调节加大开关、第一电阻和第二电阻。所述第一电阻的输入端连接所述调节减小开关的输出端，所述调节减小开关的输入端接地；所述第二电阻的输入端分别与所述第一电阻的输出端和所述调节加大开关的输出端相连，所述调节加大开关的输入端接地；所述第二电阻的输出端作为所述背光调节单元的输出端。
优选的，所述驱动单元包括：驱动芯片、下拉电阻及滤波电容。所述驱动芯片的输出端与所述下拉电阻的输入端，所述下拉电阻的输出端接地；所述驱动芯片的输出端还与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端接地；当所述PWM信号为高电平时，所述驱动芯片输出背光灯驱动电源；当所述PWM信号为低电平时，所述驱动芯片断开背光灯驱动电源。
本实用新型提供一种带背光调节控制的车身控制器，通过车身控制器直接驱动背光灯的点亮，并检测背光灯的故障状态，解决现有技术中背光灯控制线束复杂和无法将背光灯的故障状态传递给其它控制器的问题，提高背光灯控制的智能性，降低汽车生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1：是本实用新型实施例提供的一种带背光调节控制的车身控制器结构示意图；
图2：是本实用新型实施例采用的背光调节时序图；
图3：是本实用新型实施例提供的背光调节控制电路示意图；
图4：是本实用新型实施例提供的驱动电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
针对现有技术中背光灯控制线束复杂和无法将背光灯的故障状态传递给其它控制器的问题，本实用新型提供一种带背光调节控制的车身控制器，以提高背光灯控制的智能性，降低汽车生产成本。
一种带背光调节控制的车身控制器，如图1所示，为本发明实施例提供的一种带背光调节控制的车身控制器结构示意图。
所述带背光调节控制的车身控制器包括：背光调节单元、ADC采集单元、MCU及驱动单元。所述ADC采集单元的第一输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述ADC采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连。所述驱动单元的输入端与所述MCU的输出端相连，所述驱动单元的输出端与所述ADC采集单元的第二输入端相连，所述驱动单元的输出端还与背光灯的输入端相连。所述ADC采集单元用于转换所述背光调节单元和所述驱动单元输出的电压为数字信号，并输送到所述MCU。所述背光调节单元用于产生增加背光的第一电压和减少背光的第二电压。所述驱动单元根据所述MCU输出的PWM信号控制背光灯驱动电源的输出。所述MCU用于累计所述第一电压或所述第二电压的采集次数，确定所述MCU输出PWM信号的占空比值；所述MCU还用于比较所述驱动单元输出的电压值，确定背光灯的故障状态并上报结果。
可见，本实用新型实施例提供的车身控制器采集背光灯的背光调节单元的输出电压，由该车身控制器内的MCU进行判断并输出PWM信号，通过PWM信号控制背光灯驱动电源的输出，实现背光灯的调节。
所述MCU输出PWM信号的占空比值分为八级，所述占空比值的每一级为下列值之一：3/16、4/16、5/16、6/16、7/16、8/16、9/16、10/16。所述占空比值随所述MCU累计所述第一电压的采集次数增加而逐级增大，直至占空比值为10/16时，所述PWM信号的占空比值停止增大；所述占空比值随所述MCU累计所述第二电压的采集次数增加而逐级减小，直至占空比值为3/16时，所述PWM信号的占空比值停止减小。
实际应用中，所述MCU输出PWM信号的占空比值可根据不同车型进行分级，可以是16级，也可以选用8级，主要是以实际需要进行分级。本实施例采用的PWM信号占空比分为8级，可将PWM信号的周期T分为16等分，从中选取8种等分的占空比作为背光调节的8个档位。本实施例从第3等分的占容比开始，此时占空值为3/16，依次其它7个背光调节的档位对应的占空比值分别为：4/16、5/16、6/16、7/16、8/16、9/16、10/16，当然也可以选用其它占空比值对应的背光调节档位。
具体的,当位置灯打开时，背光灯点亮，位置灯关闭时，背光灯熄灭。当背光调节开关加大档有效时，背光灯亮度提高，每有效一次，背光亮度提高一个档位，共设计八个档。当背光调节开关减小档有效时，背光灯亮度降低，每有效一次，背光亮度降低一个档位。实际应用中，可能存在因操作力不够或者按压时间不足，易造成背光调节开关判断错误，可设定背光调节开关接通大于50ms时，则背光调节开关有效。
如图2所示，是本实用新型实施例采用的背光调节时序图。本实施例中可采用频率f为156HZ的PWM信号，即PWM信号周期T约为6400μs。当起始占空比为3/16时，背光调节起始的亮度为3/16T,即亮度时间1200μs，每当背光调节增加一级时，PWM信号占空比增加1/16，背光灯亮度时间增加400μs，以此类推，直到占空比为10/16时，背光亮度时间为4000μs，此时为背光灯亮度最亮的档，这时如果再次调节背光调节开关加大档时，则PWM信号的占空比将保持10/16不变，即背光灯亮度不变。同理，当背光调节每减小一极时，PWM信号占空比减小1/16，背光灯亮度时间减小400μs，以此类推，直到占空比为3/16时，背光灯亮度时间为1200μs，此时为背光灯亮度最暗的档，这时再次调节背光调节开关减小档时，则PWM信号的占空比将保持3/16不变，即背光灯亮度不变。
可见，所述MCU要实现不同占空比的PWM信号输出，需对背光调节单元产生的第一电压和第二电压进行检测判断并累计。
本实施例提供的带背光调节控制的车身控制器还包括多路选择器，所述多路选择器的输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述多路选择器的输出端与所述ADC采集单元的输入端相连，所述多路选择器的控制端与所述MCU的第二输出端相连；所述多路选择器用于扩展ADC采集单元的数据采集通道数。
在实际应用中，由于车身控制器的ADC采集单元需要对多路输入信号进行采集。如果ADC采集单元一直对背光调节单元输出电压时进行采集，一方面ADC采集通道被占用，另一方面，这种设计也存在很大的浪费。因此，本实施例选用多路选择器，使ADC采集单元对背光调节单元输出电压的采集由MCU控制，如果MCU接收到位置灯打开的信号，则开启ADC采集单元对背光调节单元输出电压的采集。本实施例中的多路选择器可采用74HC4851型号，当然也可选用相同功能的其它多路选择器。
如图3所示，为本实用新型实施例提供的背光调节控制电路示意图。所述背光调节单元包括：调节减小开关K1、调节加大开关K2、第一电阻R1和第二电阻R2。所述第一电阻R1的输入端连接所述调节减小开关的输出端，所述调节减小开关K1的输入端接地；所述第二电阻R2的输入端分别与所述第一电阻R1的输出端和所述调节加大开关的输出端相连，所述调节加大开关K2的输入端接地；所述第二电阻R2的输出端作为所述背光调节单元的输出端。
在实际应用中，当位置开关K3关闭时，MCU驱动位置灯L2点亮，此时背光灯L1需要被点亮。所述背光调节单元的第一电阻R1常选用精度为5％的4.7KΩ电阻，所述第二电阻R2常选用精度为5％的10KΩ电阻。当然，也可选用其它阻值的电阻，主要是保证电阻对输出电压的一一对应关系。
如图4所示，为本实用新型实施例提供的驱动电路示意图。本实施例提供的所述驱动单元包括：驱动芯片、下拉电阻及滤波电容。所述驱动芯片的输出端与所述下拉电阻的输入端，所述下拉电阻的输出端接地；所述驱动芯片的输出端还与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端接地；当所述PWM信号为高电平时，所述驱动芯片输出背光灯驱动电源；当所述PWM信号为低电平时，所述驱动芯片断开背光灯驱动电源。
在实际应用中，所述驱动芯片可选用BTS5020高边驱动芯片，该芯片驱动背光灯点亮，还具有输出诊断功能，所述MCU能通过对驱动芯片的IS管脚电压进行采集，可根据感应比计算出背光灯的感应电流。比如，感应比KILIS为3000。感应电流IIS＝IL/KILIS，背光负载电流IL＝1A,感应电流IIS＝1A/3000＝0.33Ma,感应电阻为2K，因此可以算出MCU的检测电压为0.66V，反之，由检测电压得到感应电流是可行的。可见MCU能根据感应电流的大小对背光灯进行判断是否存在开路、短路等故障。当然，驱动芯片也可选用其它型号如BTS5180，下拉电阻的可选用47KΩ电阻，滤波电容可选用100nF电容。需要说明的是，也可以选用多个滤波电容和下拉电阻，还可增加限流电阻对驱动芯片进行电流保护。
本实用新型提供一种带背光调节控制的车身控制器，通过车身控制器直接驱动背光灯的点亮，并检测背光灯的故障状态，解决现有技术中背光灯控制线束复杂和无法将背光灯的故障状态传递给其它控制器的问题，提高背光灯控制的智能性，降低汽车生产成本。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种带背光调节控制的车身控制器，其特征在于，包括：背光调节单元、ADC采集单元、MCU及驱动单元；
所述ADC采集单元的第一输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述ADC采集单元的输出端与所述MCU的输入端相连；
所述驱动单元的输入端与所述MCU的输出端相连，所述驱动单元的输出端与所述ADC采集单元的第二输入端相连，所述驱动单元的输出端还与背光灯的输入端相连；
所述ADC采集单元用于转换所述背光调节单元和所述驱动单元输出的电压为数字信号，并输送到所述MCU；
所述背光调节单元用于产生增加背光的第一电压和减少背光的第二电压；
所述驱动单元根据所述MCU输出的PWM信号控制背光灯驱动电源的输出；
所述MCU用于累计所述第一电压或所述第二电压的采集次数，确定所述MCU输出PWM信号的占空比值；
所述MCU还用于比较所述驱动单元输出的电压值，确定背光灯的故障状态并上报结果。
2.根据权利要求1所述的带背光调节控制的车身控制器，其特征在于，所述MCU输出PWM信号的占空比值分为八级，所述占空比值的每一级为下列值之一：3/16、4/16、5/16、6/16、7/16、8/16、9/16、10/16；
所述占空比值随所述MCU累计所述第一电压的采集次数增加而逐级增大，直至占空比值为10/16时，所述PWM信号的占空比值停止增大；
所述占空比值随所述MCU累计所述第二电压的采集次数增加而逐级减小，直至占空比值为3/16时，所述PWM信号的占空比值停止减小。
3.根据权利要求1所述的带背光调节控制的车身控制器，其特征在于，还包括多路选择器，所述多路选择器的输入端与所述背光调节单元的输出端相连，所述多路选择器的输出端与所述ADC采集单元的输入端相连，所述多路选择器的控制端与所述MCU的第二输出端相连；
所述多路选择器用于扩展ADC采集单元的数据采集通道数。
4.根据权利要求1所述的带背光调节控制的车身控制器，其特征在于，所述背光调节单元包括：调节减小开关、调节加大开关、第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的输入端连接所述调节减小开关的输出端，所述调节减小开关的输入端接地；
所述第二电阻的输入端分别与所述第一电阻的输出端和所述调节加大开关的输出端相连，所述调节加大开关的输入端接地；
所述第二电阻的输出端作为所述背光调节单元的输出端。
5.根据权利要求1至4任一项所述的带背光调节控制的车身控制器，其特征在于，所述驱动单元包括：驱动芯片、下拉电阻及滤波电容；
所述驱动芯片的输出端与所述下拉电阻的输入端，所述下拉电阻的输出端接地；
所述驱动芯片的输出端还与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端接地；
当所述PWM信号为高电平时，所述驱动芯片输出背光灯驱动电源；
当所述PWM信号为低电平时，所述驱动芯片断开背光灯驱动电源。
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| CN106411116A (zh) * | 2016-06-29 | 2017-02-15 | 儒竞艾默生环境优化技术（上海）有限公司 | 一种多开关功率因数校正方法、***及电子设备 |
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| CN106411116B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-10-19 | 儒竞艾默生环境优化技术（上海）有限公司 | 一种多开关功率因数校正方法、***及电子设备 |
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