用于车辆的感测系统的制作方法

本主题大体涉及一种车辆。更具体地但非排他地，本主题涉及所述车辆中的远光感测系统。

背景技术

大部分车辆在前照灯组件中安装有卤素灯。相较于诸如发光二极管(LED)灯泡之类的其他选择，卤素灯相对便宜。然而，每个车辆会受到可用电源的限制。因此，前灯不应该占用全部电力是重要的，因为在车辆启动期间车辆可能需要更多来自能量源的能量。即使在改进卤素灯的设计以使其供电更高效之后，卤素灯相较于LED仍消耗更多的电力。

发光二极管(LED)是耐用且高效的光源。为达到卤素灯所能产生的光强，多个LED以并联组合、串联组合或串并联混合的阵列形式联接。取决于需求，前照灯可以具有布置在一个或多个架构中的LED和卤素灯的组合。

基于车辆的成本、特征需求和其他需求，不同的车辆具有不同的电气架构。架构可以由为一些负载供电的交流电(AC)部件和为其他负载供电的直流电(DC)部件组成。架构可以只包括AC部件或只包括DC部件或包括两者的组合。前照灯在该架构中是重要的部件，具有两种运行方式，即远光(远光光束)和近光(近光光束)。当远光处于激活模式时，需要在车辆中提供示警(tell-tale)指示以使得驾驶人员能够知道远光是处于打开状态还是关闭状态。

用于AC灯丝前照灯的远光指示的一般方法是将指示灯泡或LED与远光灯丝两端的电阻器串联连接。对于DC灯丝前照灯，可以使用相同的方法。远光指示还可以由仪表组的主控器驱动。通过合适的电压转换电路来实现感测。

附图说明

图1示出了感测系统的框图。

图2示出了用于感测前照灯的远光状态的感测系统的架构。

图3示出了本主题的另一实施例，其中感测系统连接至指示装置。

图4示出了本主题的另一实施例，其中感测系统电配置到整流器。

图5示出了高压侧驱动电路，其中LED灯连接到RR(调节器-整流器)单元。

图6示出了利用感测系统实施低压侧LED驱动器的实施例。

图7示出了利用电压感测电路实施低压侧LED驱动器的另一实施例。

图8示出了另一实施例，其中前照灯电路采用供应负AC(交流电)的AC调节器整流器。

图9示出了描述感测诸如前照灯之类的前灯中的远光状态的方法的流程图，该前照灯能够在近光状态或远光状态之间切换。

具体实施方式

LED前照灯具有由LED驱动器驱动的多个LED。LED驱动器可以是前照灯电路的各种拓扑结构，例如高压侧驱动、低压侧驱动或混合拓扑结构。LED的电源可以是正的或负的。在远光状态期间，运行一组特定的LED。并且在近光状态期间，可以运行一组不同的LED。

架构和特征中的这种变化需要几种不同类型的感测电路以在仪表组中指示远光状态。这导致制造速度里程计的多个变体。可以通过添加外部感测电路来跨产品型号或变体对速度里程计进行标准化，但是仍然存在对用于感测远光状态的感测电路的变体的需要。

因此，本主题的目的在于提供一种用于车辆的改进的感测系统，该感测系统可以感测不同拓扑结构中的远光状态而不管所使用的车辆部件的类型如何，并通过诸如仪表组中的示警LED之类的输出来指示该远光状态，消除了为每种类型的拓扑结构制造不同的仪表组的需要。车辆部件选自由前照灯、尾灯、日间行车灯和位置灯组成的组。并且，车辆部件能够在低压状态和高压状态之间切换。

本主题的另一方面是提供一种感测系统，该感测系统包括第一切换单元和第二切换单元，使得第二切换单元被配置为检测车辆的车辆部件两端的电压，以使第一切换单元控制一个或多个指示源(例如车辆的仪表组中的示警LED或蜂鸣器)，以向车辆的使用者指示远光状态。

本主题的又一方面提供一种感测系统，该感测系统包括功能性地跨接车辆部件(例如前照灯)的两点以感测电压的正感测端子和负感测端子。正感测端子连接到所述车辆部件的高电势节点，并且所述负感测端子连接到所述车辆部件的低电势。

本主题的又一方面提供一种源极端子和一种输出端子，该源极端子被配置到感测系统以提供来自设置在车辆中的电源(例如电池)的电力，该输出端子连接指示源以提供指示。

本主题的又一方面提供一种整流器电路，该整流器电路被配置为接收来自感测系统的正感测端子和负感测端子的一个或多个电压信号，这允许感测系统连接到车辆部件，从而消除了将正感测端子连接到高电势节点并且将负感测端子连接到低电势节点的需求，这使得感测系统更容易组装并且消除了电路故障的任何风险。

本主题的另一方面提供一种电压调节器电路，该电压调节器电路包括设置成与调节电阻器和滤波电容器并联配置的调节齐纳二极管以过滤AC信号。

本主题的又一方面是提供一种齐纳二极管以为感测系统设置阈值电压。

图1示出了感测系统(100)的框图，该感测系统包括第一切换单元(SU1)、第二切换单元(SU2)和指示单元(111)。第二切换单元(SU2)被配置为检测车辆前照灯两端的电压。前照灯可以具有由诸如AC信号或DC信号之类的一个或多个电压信号驱动的一个或多个拓扑结构，例如高压侧驱动拓扑结构、低压侧驱动拓扑结构。根据第二切换单元(SU2)检测到的电压，指示单元(111)由第一切换单元(SU1)控制。

图2示出了用于感测前照灯的远光状态的感测系统(100)的架构。感测系统(100)包括两个感测端子，即，正感测端子(102)和负感测端子(101)。感测系统(100)针对高压侧驱动拓扑结构或低压侧驱动拓扑结构感测远光状态。感测系统(100)包括第一切换单元(SU1)和第二切换单元(SU2)。

第一切换单元(SU1)包括第一切换元件(Q1)，该第一切换元件(Q1)包括形成连接至诸如电池之类的电源(B)的源极端子(BT)的第一发射极端子(E1)。然后，第一集电极端子(C1)形成输出端子(OT)并且然后基极端子(B1)功能性地连接至第二切换单元(SU2)。

第二切换元件(Q2)包括形成负感测端子(101)的第二发射极端子(E2)、功能性地连接至第一切换单元(SU1)的第二集电极端子(C2)和形成正感测端子(102)的第二基极端子(B2)。

进一步，正感测端子(102)电配置到感测二极管(D4)，该感测二极管(D4)是以正向偏置状态连接的单结p-n二极管，使得感测二极管(D4)的p型半导体连接至正感测端子(102)。负感测端子(101)电配置到电压调节器电路(103)，该电压调节器电路(103)包括布置成与调节电阻(R1)和滤波电容器(C1)并联配置的调节齐纳二极管(D2)。

齐纳二极管(D2)的p型半导体配置到第二切换元件(Q2)的第二发射极端子(E2)。第二切换元件(Q2)的第二基极端子(B2)连接到第二基极电阻(R2)和基极齐纳二极管(D3)的阳极。感测二极管(D4)的阴极或n型半导体连接至基极齐纳二极管(D3)的阴极。基极齐纳二极管(D3)为感测系统(100)设置阈值电压并且为第二切换元件设置偏置电压。

进一步，第二切换元件(Q2)的集电极端子通过第二集电极电阻(R3)连接至第一切换元件(Q1)的基极端子。通过将第一切换元件(Q1)的第一发射极端子(E1)电连接至电池(B)的正端子，第一切换元件(Q1)的第一发射极端子(E1)接收来自电源(B)的电流供应。峰值保护二极管(D1)跨接第一切换元件(Q1)的第一发射极端子(E1)和第一集电极端子(C1)，以保护第一切换元件(Q1)免受可能由连接至第一切换元件(Q1)的第一发射极端子(E1)的电源(B)产生的任何电力峰值的影响。第一切换元件(Q1)的第一基极端子(B1)通过第二基极电阻(R5)连接至电池(B)。第一切换元件(Q1)的第一集电极端子(C1)连接至输出端子(OT)，该输出端子(OT)被配置到指示单元(111)，该指示单元(111)是诸如仪表组中的示警LED或蜂鸣器之类的远光指示器。

当连接至一种或多种类型的LED拓扑结构时，感测系统(100)用于感测远光状态。第二切换元件(Q2)负责切换第一切换元件(Q1)。如果正感测端子(102)和负感测端子(101)两端的电压大于基极齐纳二极管(D3)设置的阈值电压和用于第二切换元件的偏置电压时，致动第二切换元件(Q2)。正感测端子(102)和负感测端子(101)连接至前照灯电路的驱动电路，使得相较于负感测端子(101)处的电压，正感测端子(102)处的电压更高。通过这种配置，感测系统(100)甚至能够针对前照灯的低压侧驱动拓扑结构进行感测。调节电阻(R2)、第二基极电阻(R1)和滤波电容器(C1)使AC(交流电)电压衰减并平滑。

图3示出了本主题的另一实施例，其中感测系统(100)连接至速度里程计中的指示装置。每当感测系统(100)检测到远光状态时，远光指示器(111)就开始发光。远光指示器(111)可以位于速度里程计中以向车辆使用者指示远光状态处于活动模式。因此，第一切换元件(Q1)的集电极端子连接至远光指示器(111)，该远光指示器(111)主要是诸如LED(发光二极管)之类的前照灯。

图4示出了本主题的又一实施例，其中感测系统(100)电配置到整流器(200)。通过包括整流器电路(200)，消除了针对前照灯的不同拓扑结构以及针对不同类型的电源(AC或DC)来改变感测端子的需要。整流器电路(200)的感测端子可以连接至前照灯电路的任何拓扑结构而不管端子的极性或信号的类型(是AC(交流电)信号还是DC(直流电)信号)如何。整流器电路(200)是连接至感测系统(100)的桥式整流器，包括两个桥，每个桥中具有两个p-n结二极管，并且一个桥处于正向偏置状态而另一个处于反向偏置状态。整流器电路(200)被配置为接收来自感测系统(100)的正感测端子(102)和负感测端子(101)的一个或多个电压信号，其中，电压信号可以是AC信号或DC信号。整流器电路(200)联接至感测系统(100)的电压调节器电路(103)和感测二极管(D4)。

图5示出了高压侧驱动电路，其中LED灯连接至RR(调节器-整流器)单元(406)。该电路是恒定电流驱动电路。针对LED灯，存在两种状态，一种是近光状态，并且另一种是远光状态。在近光状态时，远光LED二极管(402)保持在关闭状态，并且远光开关(401)保持在关闭状态，因此开关两端的电压降保持为零。然后电流从近光LED二极管(404、405)流出。在远光状态期间，远光LED二极管(402)通电。在远光状态期间，整个LED串两端的电压降高于近光状态下的电压降。这导致感测到远光状态。RR单元(406)向第一节点(403)供应负整流电压，该第一节点(403)是LED串的低电势节点，因此，当远光开关(401)打开时，第一节点(403)处的电势为负，并且第二节点(404)的电势为正，第二节点(404)是高电势节点。

感测系统(100)连接至第一节点(403)和第二节点(404)。当第一节点(403)和第二节点(404)之间的电势差大于基极齐纳二极管(D3)设置的阈值电压和第二切换元件的偏置电压时，具有负感测端子(101)和连接至第二节点(404)的正感测端子(102)的感测端子用于检测电势差，并且仪表组指示远光状态。在存在整流器电路(200)的情况下，任何感测端子可以连接至第一节点(403)和第二节点(404)。

图6示出了用于驱动LED前照灯的高压侧驱动拓扑结构的另一实施例，其中RR单元(406)为LED串提供正电压。通过将正感测端子(102)连接至串连接点(201)并且将负感测端子(101)连接至接地端子(503)，可以完成感测。设有远光开关(504)。当远光开关(504)被打开时，然后远光二极管(504)亮起，并且相较于接地端子(503)，串连接点(201)处的电势增加。感测系统(100)感测该电压差并且提供远光状态的指示。

图7示出了利用电压感测电路(100)实施低压侧LED驱动器(603)的另一实施例。该驱动器为LED串供应正电压。通过将正感测端子(102)连接至电池的正端子并且将负感测端子(101)连接至连接点(604)来完成电压感测。

图8示出了另一实施例，其中前照灯电路采用为灯(701)供应负AC(交流电)的AC调节器整流器(702)。灯(701)包括近光灯泡(701a)和远光灯泡(701b)。在远光状态期间，负电压出现在节点(703)处。可以通过将正感测端子连接至接地端子并且将负感测端子连接至节点(703)来执行远光感测。类似地，AC调节器整流器(702)可以由DC调节器整流器电路替代以供应DC电压。

图9示出了感测前照灯中的远光状态的方法，该前照灯能够在近光状态或远光状态之间切换。车辆的前照灯可以具有一个或多个拓扑结构。在步骤S301中，检查前照灯是否处于打开状态。如果前照灯未在运作，则不感测电压。如果灯处于打开状态，则在步骤S302中，感测系统(100)感测前照灯两端的电压。然后在步骤S303中，在电压是AC信号的情况下，整流器电路(200)整流感测到的电压。进一步，在步骤S204中，电压调节器电路(103)对电压进行滤波和调节。然后在步骤S305中，检查感测系统(100)感测到的前照灯两端的电压是否大于阈值电压。如果感测系统(100)感测到的电压大于阈值电压，则在步骤S306中，第二切换元件(Q2)激活第一切换元件(Q1)以在步骤S307中致动指示单元(111)。只要车辆处于运行状态，感测过程就会持续进行。