[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

说明书

技术领域

本发明属于照明装置领域，尤其涉及一种用于汽车LED前照灯系统的控制装置及控制方法。

背景技术

汽车大灯，也称汽车前照灯。

近年来，矩阵式LED大灯(亦称LED灯组)在很多豪华车型上越来越多的被使用。

与传统的卤素或氙气大灯相比，矩阵式LED大灯通常由多个(或称多颗)LED 构成其发光源，即矩阵式LED大灯的所有光源都由发光二极管(俗称LED颗粒) 构成，因此拥有更远的照射距离。

汽车大灯采用LED灯组后，可以通过对多颗或多组LED的电源进行整体或分别的控制调节，根据实时路况的需要，智能地调整LED灯组的照射范围(包括车灯出光的总光通量或出光光束的角度)，可有效减少对迎面驶来车辆驾驶者所带来的光照干扰。

其一般控制原理简述如下：首先设置一个摄像头，用以检测汽车前部或前照灯部位的环境光照强度；所测得的环境光照强度信号，被传送至汽车的整车控制单元；在整车控制单元的控制下，矩阵式LED大灯会根据环境情况，自动开启，并通过前置摄像头识别前方的交通状况以及环境光源，结合驾驶数据实时计算哪些光源需要被关闭，同时保持物体周边的照明不变，保证亮度的同时不会使其对其他人员或车辆造成眩目。

但当前量产的矩阵式LED大灯，其LED颗粒数一般都不超过30颗，如奥迪 A8高配以及别克威朗GS，其LED颗粒数都在20几颗。这是由其采用传统LED驱动方式做带来的局限性所决定的。

采用传统的LED驱动方式，每一颗LED都需要并联一个开关管，用单片机去控制每一个开关管的通断时间，从而达到每一颗LED单独调光的效果。但是随着 LED颗粒数越来越多，不仅需要更多的分立器件，而且可以提供多路控制的单片机也越来越难选择。因此，采用传统的LED驱动方式，可以驱动的LED颗粒数就受到了限制。

而矩阵式LED大灯的防眩目效果是和LED的颗粒数息息相关的。每一颗LED 光源都负责照射一定的范围，可以看做是一个像素，比如一个30颗粒的矩阵式LED 大灯就拥有30个像素。像素数越多，就意味着分辨率越高，其遮蔽对面光源的精确度也就越高，防眩目的效果也就越好。

因此要达到理想的防眩目效果，就需要驱动更多的LED颗粒(比如近百颗 LED)，而这是当前量产的矩阵式LED大灯所无法做到的。

对矩阵式LED大灯而言，如果能够同时控制更多的LED颗粒，则有利于主动安全领域中车灯防眩目技术的实施、实现，对汽车的安全驾驶和迎面会车，能提供更加安全的保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于汽车车灯的矩阵式LED驱动控制系统及控制方法。其在汽车前照灯的LED驱动功能模块中，增加、设置了LED矩阵管理器，由多个LED矩阵管理器构成一个矩阵管理单元；LED驱动功能模块中的主控制单元，通过LED矩阵管理器或矩阵管理单元，去控制多组LED颗粒(亦称LED阵列)的占空比，形成一对多的LED控制模式，从而大大增加了可控制的 LED颗粒数量，可实现像素数更多的矩阵式照明模式，进而有助于主动安全领域中车灯防眩目技术的实施和实现。

本发明的技术方案是：提供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；