[发明专利]用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统，包括主控制单元、电源管理模块、CAN收发模块、升压驱动模块、降压驱动模块和LED照明单元，其特征是：

在所述的LED照明单元中，由多个LED颗粒构成一个LED阵列；所述的LED阵列与降压驱动模块相连，由降压驱动模块提供恒流电源；

设置至少一个LED矩阵管理器；

所述的LED矩阵管理器，包含有多个电子开关管；

所述LED矩阵管理器的输入端，与主控制单元的I/O端对应相连；

所述LED矩阵管理器的输出端，与LED阵列相连，由LED矩阵管理器来控制每一颗LED颗粒的调光占空比；

所述的矩阵式LED驱动控制系统，通过设置LED矩阵管理器，在主控制单元和LED阵列之间，构成一个“一对多”的扩展控制模式；

所述的主控制单元与各个LED矩阵管理器之间，构成一种“主—从”模式的控制结构；

所述的矩阵式LED驱动控制系统，通过控制LED矩阵管理器中每一个开关管的通断时间，来单独控制每一颗LED颗粒的亮度；

所述的矩阵式LED驱动控制系统，采用SPI同步串行协议保持主控制单元与LED矩阵管理器之间的通信；通过SPI同步串行协议，主控制单元将10bit分辨率的调光占空比数据发送给LED矩阵管理器；而各个LED矩阵管理器将LED阵列的故障状态反馈给主控制单元；

所述的矩阵式LED驱动控制系统，通过设置LED矩阵管理器，来扩展可控制的LED颗粒数量。

2.按照权利要求1所述的用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统，其特征是所述的主控制单元为“主机”，各个LED矩阵管理器为“从机”；多个“从机”之间，采用菊花链的方式串联；每个“从机”都有一个唯一的寻址地址，以保证“主机”可以寻址到任意一个“从机”。

3.按照权利要求1所述的用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统，其特征是每一个所述的LED阵列由最多12颗LED颗粒组成，整个所述的矩阵式LED驱动控制系统最多能够驱动12*8＝96颗LED颗粒，并对每一颗LED颗粒进行单独调光。

4.按照权利要求2所述的用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统，其特征是所述的寻址地址由3个高低电平输入决定，整个矩阵式LED驱动控制系统最多能够串联2的3次方个“从机”。

5.按照权利要求1所述的用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统，其特征是所述的主控制单元根据从CAN总线接收到的消息，解析得到占空比数据，通过SPI通信对LED矩阵管理器进行相应的写命令操作，从而控制LED的调光占空比。同时通过SPI通信进行读命令操作，读取各个LED的故障状态。

6.一种如权利要求1所述的矩阵式LED驱动控制系统的控制方法，其特征是：

首先对单片机硬件底层进行初始化；

接着启动ADC转换；

采样判别左右节点；

通过SPI通信对LED矩阵管理器进行初始化；

设置LED矩阵管理器的工作频率；

设置初始时LED输出占空比均为0％；

初始化升压-降压电路，设置初始时BUCK电路关闭输出；

进入主循环，定时读取接收的CAN消息并解析占空比数据；

如果接受不到CAN消息，则进入安全工作模式，直到CAN通信恢复正常；

如果接收到了CAN消息，则根据解析得到的占空比数据，通过SPI通信对LED矩阵管理器进行相应的写命令操作，从而控制LED的调光占空比；同时通过SPI通信进行读命令操作，读取各个LED的故障状态；

若存在LED故障或者系统故障则进入故障工作模式；

如果不存在任何故障，则继续下一次主循环处理。

7.按照权利要求6所述的矩阵式LED驱动控制系统的控制方法，其特征是所述的初始化包括对所有I/O、AD、CAN以及SPI等驱动进行初始化。

8.按照权利要求6所述的矩阵式LED驱动控制系统的控制方法，其特征是如果进入了所述的故障工作模式，则定期检查故障情况是否已经消除；如果故障消除，则重新进入正常工作模式；如果故障没有消除，则停留在故障工作模式。