3/灯"-1〇〇))，1 = 1，2,3，在 该条件下有：
[0049] (1)当车与车间的距离大于阔值距离上限30米且小于300米时，无通信数据时 LED车灯5初始的照明电平Iz = Iwg,在通信数据对应电流波形中初始的高电平Is为2Iwg， 初始的低电平Ii为0, I2的发生频率为200Hz，Ii的发生频率为20曲Z，I3的发生频率为 2 化 Hz。
[0050] 似当车与车间的距离大于阔值距离下限10米时且小于阔值距离上限30米时，无 通信数据时L邸车灯5初始的照明电平12 = Iwg,在通信编码驱动电流波形中初始的高电平 13为1. 5Iwg，初始的低电平Ii为0. 5Iwg，Iz的发生频率为1000化，Ii的发生频率为500曲Z， I3的发生频率为510曲Z。
[0051] (3)当车与车间的距离小于阔值距离下限IOm时，无通信数据时LED车灯5初始的 照明电平12 = 1。^，在通信编码驱动电流波形中初始的高电平Is为1. 5Iwg，初始的低电平 Ii为0. 51。、,，12的发生频率为OHz, Ii的发生频率为2000曲Z，Is的发生频率为210曲Z。
[0052] (4)当车与车间的通信距离大于有效通信距离300米时，停止通信，L邸车灯5初 始的额定照明电流Iz= IwgD
[0053] 除上述H个电平值的情况，可W更细分地设置更多的电平值。在电流波形的高电 平的选择时，应保证其小于5倍额定照明电流为Iwg, W免过高的电流损坏LED车灯5。LED 车灯5的结温值的调节幅度一般不超过10%为宜，避免调节幅度太大引起驱动LED车灯5 的电流减小过多，不符合规定的照明亮度。
【主权项】
1. 一种驱动L邸车灯光通信的发射装置，包括CPU处理器和电压变换电路，所述CPU处 理器通过接口电路与汽车LIN/CAN总线通信连接，CPU处理器与电压变换电路通信连接，所 述电压变换电路通过高频半导体开关与L邸车灯驱动连接，其特征在于；对所述L邸车灯设 置有测量正向压降的前向电压测试电路，所述前向电压测试电路的输出端与CPU处理器连 接，CPU处理器电平输出端依次连接有D/A转换电路、低通滤波电路和恒流压控电路，所述 恒流压控电路的输出端与电压变换电路的参考电压端连接。2. 根据权利要求1所述的驱动L邸车灯光通信的发射装置，其特征在于：所述CPU处理 器为型号是MC9S12XS128的单片机，单片机的管脚50~52通过型号为MC33661的LIN总 线驱动器与汽车LIN总线连接，单片机的管脚45为前向电压输入端； 所述电压变换电路包括型号为LM3421的L邸驱动控制器，单片机的管脚63通过Η极 管Q7与LM3421的管脚8连接，LM3421的管脚7为参考电压端，LM3421的管脚12与一 ΝΡΝ 型Η极管Q4的基极连接，LM3421的管脚9与Η极管Q4的发射极电阻连接，Η极管Q4的集 电极分别与一 ΝΡΝ型Η极管Q2和一 ΡΝΡ型Η极管Q3的基极连接，Η极管Q2的集电极与基 极电阻连接，Η极管Q2的发射极与Η极管Q3的发射极连接，Η极管Q3的集电极与一 ΡΝΡ 型Η极管Q6的基极连接，Η极管Q3的集电极还连接供电源电压且通过一二极管与基极连 接，Η极管Q6的发射极与Η极管Q2的集电极电阻连接，Η极管Q6的集电极与LM3421的管 脚7连接且通过电阻接地； 所述高频半导体开关包括GaN基的高电子迁移率晶体管Q1，Q1的G极与Η极管Q2的 发射极连接，Q1的D极与LM3421的管脚1间连接一 GaN基的二极管D5, Q1的S极连接有 第一电阻，所述第一电阻与Q1的S极连接的一端与LM3421的管脚15电阻连接，第一电阻 的另一端与LM3421的管脚16电阻连接且连接供电源电压，二极管D5的负极与Q2的集电 极连接，所述L邸车灯连接于二极管D5的负极与Q1的D极之间。3. -种采用权利要求1所述的发射装置驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于：所 述CPU处理器将通信数据发送至电压变换电路进行调制，电压变换电路将通信数据W高低 电平的形式调制在LED车灯的照明直流电流波上；所述CPU处理器实时根据LED车灯的结 温值，结合汽车LIN/CAN总线的行车参数及通信数据，对电压变换电路提供参考电压，电压 变换电路根据参考电压调节通信数据对应电流波形的高、低电平值。4. 根据权利要求3所述的驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于：所述CPU处理器 结合汽车LIN/CAN总线的行车参数及通信数据调节通信数据对应电流波形的频率。5. 根据权利要求3或4所述的驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于：所述L邸车 灯的结温值由CPU处理器根据电压法测量计算得到。6. 根据权利要求4所述的驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于；所述通信数据W 二进制数据流的形式由N个不同频率巧II;的方波信号进行组合编码，每个频率大于 1曲Z且小于电压变换电路电源开关频率的十分之一，方波信号中的任意相对频差值大于 1% ;其中；N > 3 ;相对频差的定义为；X100%，fi，fj表示编码电流中的两 个不同方波频率。7. 根据权利要求3或4或6所述的驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于；所述通 信数据对应电流波形的高、低电平值按模糊分类指数加权调节，具体如下： 当LED车灯的结温值Τ,。大于阔值温度Tth时，对当前tk时刻电流波形的 电平值I似进行指数加权衰减，获得下一时刻电流波形的电平值I化+1)，即当车与车间的通信距离cU小于阔值距离下限;:端时，对当前tk时刻电流波形的高、 低电平差值按指数衰减减小，获得下一时刻tw电流波形的高低电平值差值Δ I化+1)，即当车与车间的通信距离cU大于阔值距离上限礙且在有效通信距离内时，对当前tk时 刻电流波形的高、低电平差值按指数加强增大，获得的下一时刻tw电流波形的高低电平值 差值Δ I化+1)，即当车与车间的通信距离屯2。在阔值距离上下限内时，当前tk时 刻与下一时刻tw的高、低电平差值与通信距离呈指数衰减，即8.根据权利要求4或6所述的驱动L邸车灯光通信的方法，其特征在于： 设驱动L邸车灯的电流波形涉及高电平13、低电平Ii和照明电平12, L邸车灯的额定照 明电流为U，若LED车灯的结温值Tj。大于阔值温度10(TC，则在k时刻的后一时刻，均有 Ii 化+1) = Ii 似· exp (-13/灯"-100))，i = 1，2, 3,在该条件下有： 当车与车间的距离大于阔值距离上限30米且小于300米时，无通信数据时L邸车灯初 始的照明电平12 = 1。^，在通信数据对应电流波形中初始的高电平13为2Iwg，初始的低电 平Ii为0, 12的发生频率为200Hz，Ii的发生频率为20曲Z，13的发生频率为21曲Z ; 当车与车间的距离大于阔值距离下限10米时且小于阔值距离上限30米时，无通信数 据时L邸车灯初始的照明电平12 = Iwg，在通信编码驱动电流波形中初始的高电平13为 1. 5Iwg，初始的低电平Ii为0. 5Igvg，12的发生频率为lOOOHz，Ii的发生频率为500曲Z，13的 发生频率为510曲Z ; 当车与车间的距离小于阔值距离下限10m时，无通信数据时L邸车灯初始的照明电 平12 = 1。^，在通信编码驱动电流波形中初始的高电平I3为1. 5Iwg，初始的低电平Ii为 0. 5Iwg，12的发生频率为OHz，Ii的发生频率为2000曲Z，13的发生频率为210曲Z ; 当车与车间的通信距离大于有效通信距离300米时，停止通信，L邸车灯初始的额定照 明电流I2 = lavg。
【专利摘要】本发明涉及一种驱动LED车灯光通信的发射装置，其包括CPU处理器和电压变换电路，CPU处理器通过接口电路与汽车LIN/CAN总线通信连接，CPU处理器与电压变换电路通信连接，电压变换电路通过高频半导体开关与LED车灯驱动连接，对LED车灯设置有前向电压测试电路，前向电压测试电路的输出端与CPU处理器连接，CPU处理器电平输出端依次连接有D/A转换电路、低通滤波电路和恒流压控电路，恒流压控电路的输出端与电压变换电路的参考电压端连接。本发明还提供了一种驱动LED车灯光通信的方法，其动态调节通信数据电流波形的电平和频率。本发明能够解决现有光通信技术中通信功能影响LED车灯照明光效和节电性的问题。
【IPC分类】H05B37/02, H04B10/116, H04B10/50
【公开号】CN105577286
【申请号】CN201410527610
【发明人】何举刚, 龙兴明, 周霞, 徐涛
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月9日
【公告号】WO2016054965A1