CN206077749U - 矩阵式led汽车前照灯和包括其的汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种矩阵式LED汽车前照灯和包括其的汽车，其中，前照灯包括：包括第一电压处理电路和第二电压处理电路的电压处理单元；包括多个LED灯的LED灯组；包括多个开关管的管理电路，每个开关管与每个LED灯并联连接；驱动电路，驱动电路的一端与第一电压处理电路相连，驱动电路的另一端与LED灯组相连；信号传输电路；分别与第二电压处理电路、驱动电路、信号传输电路和LED管理电路相连的控制单元，控制单元用于根据信号传输电路传输的控制信号通过LED管理电路对LED灯组进行控制。本实用新型的矩阵式LED汽车前照灯，能够实现对每个LED灯的单独控制。

Description

矩阵式LED汽车前照灯和包括其的汽车
技术领域
本实用新型涉及汽车车灯技术领域，具体涉及一种矩阵式LED汽车前照灯和一种包括该矩阵式LED汽车前照灯的汽车。
背景技术
相关技术中，汽车远光LED灯控制***如图1所示，其对应的汽车远光LED灯控制方式主要为通过MCU(Micro Control Unit，微控制单元)控制DC-DC开关电源，例如，图2(a)和图2(b)所示的矩阵式LED控制方式。如图1所示，该控制***主要包括：电源模块、恒流驱动模块、CAN(Controller Area Network，控制器局域网)收发模块、MCU。MCU接收车身输入信号，根据输入信号控制恒流驱动模块的使能信号端，使恒流驱动模块驱动LED点亮。
其中，图2(a)所示的控制电路使用较为广泛，具体地，LED灯LED1-LED9通过限流电阻R1-R6与MCU IO口P1-P6连接。当MCU IO口P1、P2、P3为高电平，P4、P5、P6为低电平时，即能驱动LED灯点亮。图2(b)所示的控制方式为在图2(a)所示控制方式的基础上，在每个LED两端反向并联一个LED灯。MCU采用分时扫描的方式驱动LED灯，MCU以一定频率不断扫描IO口使P1-P5这几个IO的电平轮流变化和IO口相连的LED灯也轮流点亮，这种驱动电路能使有限的较少的MCU IO口尽可能驱动多一点的LED灯，以提高产品性价比。
但上述通过MCU控制驱动模块直接驱动LED灯组点亮、熄灭的方式只能驱动单串LED灯全亮、全灭，无法单独对每一个LED灯进行控制，即无法满足远光灯各种光型的变化需求。
另外，上述矩阵式LED灯的控制电路都是通过MCU IO口串联电阻与LED灯直接相连，由于MCU IO口的驱动电流一般只有几十毫安，无法驱动大功率LED灯，并且MCU IO口输出电压大多小于5.5V，而LED灯的压降一般为2V-3.3V，所以一个IO口最多只能串联1-2个LED灯，且IO口电流并不能一直保持稳定，即无法保证LED灯工作在恒流模式下，影响LED灯的寿命。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种矩阵式LED汽车前照灯。该矩阵式LED汽车前照灯能够实现对每个LED灯的单独控制，从而能够满足不同光型的需求，增加行车安全。
本实用新型的第二个目的在于提出一种汽车。
为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种矩阵式LED汽车前照灯，包括：电压处理单元，所述电压处理单元包括第一电压处理电路和第二电压处理电路，所述第一电压处理电路和所述第二电压处理电路分别用于对电源电压进行相应处理；包括多个LED灯的LED灯组；LED管理电路，所述管理电路包括多个开关管，每个开关管与每个LED灯并联连接；驱动电路，所述驱动电路的一端与所述第一电压处理电路相连，所述驱动电路的另一端与所述LED灯组相连；信号传输电路；控制单元，所述控制单元分别与所述第二电压处理电路、所述驱动电路、所述信号传输电路和所述LED管理电路相连，所述控制单元用于根据所述信号传输电路传输的控制信号通过所述LED管理电路对所述LED灯组进行控制。
本实用新型的矩阵式LED汽车前照灯，在LED灯组中的每个LED灯两端均并联一个开关管，进而通过控制单元根据信号传输电路传输的控制信号控制LED管理电路中相应开关管的通断，以对LED灯组中相应的LED灯进行控制，由此，能够实现对每个LED灯的单独控制，从而能够满足不同光型的需求，增加行车安全。
另外，根据本实用新型上述的矩阵式LED汽车前照灯还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述开关管为MOS管。
在一些示例中，所述信号传输电路为CAN收发器。
在一些示例中，所述LED管理电路与所述控制单元之间通过UART进行通信。
在一些示例中，所述第一电压处理电路为升压电路，用于对所述电源电压进行升压处理；所述第二电压处理电路为降压电路，用于对所述电源电压进行降压处理。
在一些示例中，所述驱动电路为降压恒流驱动电路，以保证LED灯工作在恒流模式。
在一些示例中，所述多个LED灯串联连接。
进一步地，本实用新型提出了一种汽车，其包括本实用新型上述的矩阵式LED汽车前照灯。
本实用新型的汽车，能够实现对前照灯中的每个LED灯进行单独控制，从而能够满足不同光型的需求，增加行车安全。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是相关技术中汽车远光LED灯控制***的结构示意图；
图2(a)、图2(b)是相关技术中矩阵式LED灯的连接示意图；
图3是根据本实用新型一个实施例的矩阵式LED汽车前照灯的结构框图；
图4是根据本实用新型一个实施例的矩阵式LED汽车前照灯的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述本实用新型实施例的矩阵式LED汽车前照灯和包括其的汽车。
图3是根据本实用新型一个实施例的矩阵式LED汽车前照灯的结构框图。如图3所示，该矩阵式LED汽车前照灯包括电压处理单元10、LED灯组20、LED管理电路30、驱动电路40、信号传输电路50和控制单元60。
其中，电压处理单元10包括第一电压处理电路11和第二电压处理电路12，第一电压处理电路11和第二电压处理电路12分别用于对电源电压(例如车载电源电压)进行相应处理；LED管理电路20包括多个开关管，每个开关管与每个LED灯并联连接；驱动电路40的一端与第一电压处理电路11相连，驱动电路40的另一端与LED灯组20相连；控制单元60分别与第二电压处理电路12、驱动电路30、信号传输电路50和LED管理电路40相连，控制单元60用于根据信号传输电路50传输的控制信号通过LED管理电路40对LED灯组20进行控制。
在本实用新型的一个实施例中，LED灯组20中的多个LED灯之前的连接方式可以有多种，例如可以是每个LED灯串联连接，也可以是LED灯两两串联后并联连接等，且每个LED灯的两端均并联连接一个开关管。
其中，LED管理电路40中的开关管可以但不限于是MOS管、二极管等，以使控制单元60通过控制开关管的导通或截止实现对所并联LED灯的控制。
具体地，即在开关管导通时，与该开关管并联的LED灯被短路，该LED灯不亮；在开关管截止时，与该开关管并联的LED灯正常工作，即该LED灯被点亮。
可选地，信号传输电路50可以将接收到的控制LED灯组的控制信号通过CAN总线、以太网、LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)总线、高低电平信号线等传输至控制单元60。
例如，信号传输电路50可以是CAN收发器，该CAN收发器通过CAN总线将接收到的控制LED灯组的控制信号传输至控制单元60。可以理解，控制单元60包括相应的CAN控制器。
进一步地，LED管理电路40与控制单元60之间可以但不限于通过UART、LIN总线等进行通信。
在本实用新型的一个实施例中，第一电压处理电路11可以是升压电路，用于对电源电压进行升压处理，例如可以是将车载电源电压12V升至36V以满足驱动电路40的电压需求。第二电压处理电路12可以是降压电路，用于对电源电压进行降压处理，例如可以是将车载电源电压12V降至6V以满足控制单元60对电压的需求。
其中，驱动电路40可以是降压恒流驱动电路(即LED降压恒流驱动芯片)，例如可用于调节LED灯亮度的KF9920降压型LED恒流驱动芯片，可用于大功率，多个高亮度LED灯串恒流驱动。
基于上述说明，在本实用新型的一个具体实施例中，以LED灯组20包括4个串联连接的LED灯(即LED1-LED4)为例，结合图4描述本实用新型的工作过程：
如图4所示，输入车载电源，电压为12V，通过降压电路12将12V电压转换为6V给控制单元60供电；通过升压电路11将12V电压转换为36V输入至降压恒流驱动电路40，同时控制单元60输入控制信号(将LED1-LED4点亮)给降压恒流驱动电路40，则降压恒流驱动电路40即驱动LED灯组20中的LED1-LED4点亮。当CAN收发器50接收到车身信号如会车信号时，控制单元60根据会车信号给定的位置使与相应位置LED灯并联的LED管理模块30内部的相应开关管导通。例如根据会车信号控制(LED1、LED3灭)，则控制开关管K1、K3导通，使LED1、LED3被短路，即不被点了；同时控制开关管K2、K4截止，使LED2、LED4正常工作，即被点亮。
可以理解，当开关管以一定开关频率迅速导通和截止时，与该开关管并联的LED灯也迅速的点亮或熄灭，由于人眼视觉残留现象，看到的LED灯是一直亮着，只不过亮度会随着开关管导通时间的变化而变化。以开关管开、关一次为一个周期，则单位周期内开关管的导通时间越长，与其并联的LED就越亮。
需要说明的是，控制单元60还可以根据不断从CAN收发器50接收到的会车信号来不断调整LED管理模块30内部开关管的导通或截止从而实现LED灯组20相应LED灯亮度的变化。
综上，本实用新型实施例的矩阵式LED汽车前照灯，在LED灯组中的每个LED灯两端均并联一个开关管，能够通过控制单元对每个LED灯的亮度进行单独控制，进而能够根据不同LED灯的亮度组合达到不同的发光效果，增加了行车安全。
进一步地，本实用新型提出了一种汽车，其包括本实用新型上述实施例的矩阵式LED汽车前照灯。
本实用新型的汽车，能够实现对前照灯中的每个LED灯进行单独控制，从而能够满足不同光型的需求，增加行车安全。
另外，根据本实用新型实施例的包括矩阵式LED汽车前照灯的汽车的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，包括：
电压处理单元，所述电压处理单元包括第一电压处理电路和第二电压处理电路，所述第一电压处理电路和所述第二电压处理电路分别用于对电源电压进行相应处理；
包括多个LED灯的LED灯组；
LED管理电路，所述LED管理电路包括多个开关管，每个开关管与每个LED灯并联连接；
驱动电路，所述驱动电路的一端与所述第一电压处理电路相连，所述驱动电路的另一端与所述LED灯组相连；
信号传输电路；
控制单元，所述控制单元分别与所述第二电压处理电路、所述驱动电路、所述信号传输电路和所述LED管理电路相连，所述控制单元用于根据所述信号传输电路传输的控制信号通过所述LED管理电路对所述LED灯组进行控制。
2.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述开关管为MOS管。
3.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述信号传输电路为CAN收发器。
4.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述LED管理电路与所述控制单元之间通过UART进行通信。
5.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述第一电压处理电路为升压电路，所述第二电压处理电路为降压电路。
6.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述驱动电路为降压恒流驱动电路。
7.如权利要求1所述的矩阵式LED汽车前照灯，其特征在于，所述多个LED灯串联连接。
8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的矩阵式LED汽车前照灯。
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