灯控制模块、车辆用灯具、信号处理装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于汽车等车辆的灯具。


背景技术：

2.近年来，车辆用灯具越来越高功能化，在前照灯设置有近光灯、远光灯、转向灯、位置灯、日间行车灯等功能不同的多个灯，需要根据来自车辆的控制信号使多个灯的光源以适当的亮度发光。
3.存在兼用日间行车灯和位置灯的光源的情况。在该情况下，在仅给予日间行车灯的亮灯指示的情况、较亮地点亮光源，在仅给予位置灯的亮灯指示的情况下，使光源变亮变暗即可。但是，在同时给予日间行车灯和位置灯的亮灯指示的情况下，需要进行调停控制。


技术实现要素：

4.本发明是鉴于这样的技术问题做成的，其某方式的示例性的目的之一在于，提供一种能够统合地控制多个灯的灯控制模块、车辆用灯具、信号处理装置。
5.本发明的某方式涉及使用于具备转向灯、日间行车灯、位置灯的车辆用灯具的灯控制模块。灯控制模块具备：第一驱动电路，该第一驱动电路驱动作为转向灯的第一光源；第二驱动电路，该第二驱动电路驱动兼用作日间行车灯和位置灯的第二光源；输入接口电路，该输入接口电路接收指示转向灯的闪烁的转向同步信号；总线接口电路，该总线接口电路接收指示日间行车灯(drl)的亮灯灭灯的第一亮灯要求和指示位置灯的亮灯灭灯的第二亮灯要求；以及信号处理装置，该信号处理装置通过执行软件程序，从而基于转向同步信号及第一亮灯要求和第二亮灯要求来控制第一驱动电路和第二驱动电路。
6.本发明的另一方式是信号处理装置。该信号处理装置使用于预备转向灯、日间行车灯、位置灯的车辆用灯具。转向灯包含第一光源，日间行车灯和位置灯构成为共用第二光源。信号处理装置通过执行软件程序来执行以下的处理i～iii。
7.处理i.生成转向亮灯要求，该转向亮灯要求在转向同步信号是脉冲状的闪烁指示状态下为第一电平、且在转向同步信号的电平是固定的灭灯指示状态下为第二电平。
8.处理ii.基于指示转向灯的闪烁的转向同步信号来控制第一光源的状态。
9.处理iii.基于转向亮灯要求、指示日间行车灯的亮灯灭灯的第一亮灯要求、指示位置灯的亮灯灭灯的第二亮灯要求来控制第二光源的状态。
10.控制第二光源的状态的处理iii基于表来执行，该表将转向亮灯要求、转向同步信号、第一亮灯要求、第二亮灯要求作为输入，并将第二光源的状态作为输出。
11.此外，以上的结构要素的任意的组合、将本发明的结构要素、表现在方法、装置、系统等之间相互置换的结构要素、表现作为本发明的方式也是有效的。
12.根据本发明的某方式，能够统合地控制多个灯。
附图说明
13.图1是实施方式的灯具系统的框图。
14.图2是信号处理装置的功能框图。
15.图3是说明drl和位置灯的调停处理所使用的表的图
16.图4是表示表的设定例的图。
17.图5是表示车辆用灯具的具体的结构例的框图。
具体实施方式
18.(实施方式的概要)
19.对本发明几个示例性的实施方式的概要进行说明。该概要作为后述的详细的说明的前提，是以实施方式的基本的理解为目的，将一个或多个实施方式的一些概念简单化而说明的，并不限定发明或发明的范围。另外，该概要并非包括能够考虑的全部实施方式的概要，并非限定实施方式的必不可少的结构要素。为了方便，“一实施方式”可能用作指代本说明书所公开的一个实施方式或多个实施方式。
20.一实施方式的灯控制模块使用于具备转向灯、日间行车灯、位置灯的车辆用灯具。灯控制模块具备：第一驱动电路，该第一驱动电路驱动作为转向灯的第一光源；第二驱动电路，该第二驱动电路驱动兼用作日间行车灯和位置灯的第二光源；输入接口电路，该输入接口电路接收指示转向灯的闪烁的转向同步信号；总线接口电路，该总线接口电路接收指示日间行车灯的亮灯灭灯的第一亮灯要求和指示位置灯的亮灯灭灯的第二亮灯要求；以及信号处理装置，该信号处理装置通过执行软件程序，从而基于转向同步信号及第一亮灯要求和第二亮灯要求来控制第一驱动电路和第二驱动电路。
21.根据该结构，通过单一的信号处理装置统合地对多个光源的状态进行软件处理，由此能够根据多个亮灯要求的状态来使多个光源以适当的状态亮灯。特别是，能够任意地设定日间行车灯和位置灯的亮灯指示同时发生(冲突)时的第二光源的亮灯状态。
22.也可以是，信号处理装置生成转向亮灯要求，该转向亮灯要求在转向同步信号是脉冲状的闪烁指示状态下为第一电平、且在转向同步信号的电平是固定的灭灯指示状态下为第二电平。也可以是，信号处理装置基于转向亮灯要求和转向同步信号来控制第一驱动电路，并基于转向亮灯要求、转向同步信号、第一亮灯要求、第二亮灯要求来控制第二驱动电路。
23.也可以是，信号处理装置参照表并基于表来控制第二驱动电路，该表将转向亮灯要求、转向同步信号、第一亮灯要求、第二亮灯要求作为输入，并将第二光源的状态作为输出。通过不变更软件程序而变更表，能够变更为适合于特定的国家、地区的规格。由此，能够缩短、削减前照灯的开发期间和成本。
24.也可以是，灯控制模块还具备可编程的非易失性存储器，该可编程的非易失性存储器以独立于软件程序的方式存储表。仅通过改写表，就能够变更为适合于各种国家、地区的规格。此外，非易失性存储器可以设置于信号处理装置内，也可以安装在外部。
25.也可以是，第二驱动电路能够指定为如下三个状态：(i)第二驱动电路的输出电流为零的状态；(ii)第二驱动电路的输出电流相对较小的状态；以及(iii)第二驱动电路的输出电流相对较大的状态。
26.一实施方式的信号处理装置使用于具备转向灯、日间行车灯、位置灯的车辆用灯具。转向灯包含第一光源，日间行车灯和位置灯构成为共用第二光源。信号处理装置通过执行软件程序来执行如下处理：(i)生成转向亮灯要求的处理，该转向亮灯要求在转向同步信号是脉冲状的闪烁指示状态下为第一电平、且在转向同步信号的电平是固定的灭灯指示状态下为第二电平；(ii)基于指示转向灯的闪烁的转向同步信号来控制第一光源的状态的处理；以及(iii)基于转向亮灯要求、指示日间行车灯的亮灯灭灯的第一亮灯要求、指示位置灯的亮灯灭灯的第二亮灯要求来控制第二光源的状态的处理。控制第二光源的状态的处理(iii)基于表来执行，该表将转向亮灯要求、转向同步信号的电平、第一亮灯要求、第二亮灯要求作为输入，并将第二光源的状态作为输出。
27.根据该信号处理装置，通过不变更软件程序而变更表，能够将车辆用灯具变更为适合于特定的国家、地区的规格。由此，能够缩短、削减前照灯的开发期间和成本。
28.还可以是，表存储于可编程的非易失性存储器。通过不变更软件程序而仅改写表，能够将车辆用灯具变更为适合于各种国家、地区的规格。
29.还可以是，第二光源能够指定为如下三个状态：(i)灭灯状态；(ii)以相对较暗的亮度亮灯的状态；以及(iii)以相对较亮的亮度亮灯的状态。
30.(实施方式)
31.以下，参照附图，基于优选的实施方式对本发明进行说明。对各附图所示的相同或等同的结构要素、部件、处理标注相同的符号并适当省略重复的说明。另外，实施方式并不限定发明，而是示例，实施方式所记载的全部特征、其组合并非代表发明的本质。
32.在本说明书中，“部件a与部件b连接的状态”是指：除了部件a与部件b物理上直接连接的情况之外，还包含部件a与部件b经由其他部件间接地连接的情况，并且该情况不会给它们的电连接状态带来实质性的影响、或损害通过它们的结合所起到的功能、效果。
33.同样地，“部件c设置于部件a与部件b之间的状态”是指：除了部件a与部件c、或部件b与部件c直接连接的情况之外，还包含经由其他部件间接地连接的情况，并且该情况不会给它们的电连接状态带来实质性的影响、或损害通过它们的结合所起到的功能、效果。
34.另外，在本说明书中，对电压信号、电流信号等电信号、或电阻、电容等电路元件标注的符号根据需要表示各自的电压值、电流值、或电阻值、电容值。
35.图1是实施方式的灯具系统100的框图。灯具系统100具备车辆110和车辆用灯具(前照灯)200。车辆110包含车辆侧的ecu(electronic control unit，电子控制单元)、电池、各灯的开关等。
36.车辆用灯具200具备近光灯(lo)、远光灯(hi)、日间行车灯(drl)、位置灯(pos)、转向灯(turn)的功能。图1仅示出了与drl、位置灯、转向灯关联的结构。
37.车辆用灯具200具备：第一光源202、第二光源204以及灯控制模块300。第一光源202用作转向灯，第二光源204兼用作drl和位置灯。第一光源202和第二光源204分别能够由一个半导体光源、或串联和/或并联地连接的多个半导体光源构成。作为半导体光源，示例了白色led(发光二极管)、激光二极管、有机el(electro luminescence，电致发光)元件等。在图1中，第一光源202和第二光源204分别是将多个led串联连接而构成的led条(led带)。构成第一光源202和第二光源204的led的个数考虑所需的亮度、外观来设定即可，没有特别的限定。
38.在车辆用灯具200，从车辆110经由电源线102供给有电源电压+b。另外，在车辆用灯具200，从车辆110经由直通线(日语：
ジカ
線)104输入有转向同步信号turn_sync。转向同步信号turn_sync是指示转向灯的闪烁的信号，在转向灯的闪烁时，成为以规定的周期交替重复高电平和低电平的脉冲信号，高区间对应于亮灯、低区间对应于灭灯。在转向灯的非闪烁状态(灭灯状态)下，转向同步信号turn_sync被固定为低。
39.另外，在车辆用灯具200，从车辆110经由车辆总线106供给有指示drl的亮灯灭灯的第一亮灯要求req_drl、指示位置灯的亮灯灭灯的第二亮灯要求req_pos。车辆总线的种类没有特别的限定，能够使用can(controller area network，控制器局域网)、lin(local interconnect network，区域互联网络)等。
40.灯控制模块300具备：输入接口电路310、总线接口电路320、第一驱动电路330、第二驱动电路340、信号处理装置400。
41.输入接口电路310接收转向同步信号turn_sync。输入接口电路310可以仅为缓冲器，并对转向同步信号turn_sync进行调制。
42.总线接口电路320是能够经由车辆总线106与车辆110进行双向通信的收发器。总线接口电路320所接收的数据中包含第一亮灯要求req_drl和第二亮灯要求req_pos。
43.第一驱动电路330驱动第一光源202。例如第一驱动电路330具有恒定电流输出，并向第一光源202供给与目标亮度对应的驱动电流i
led1
。在转向闪烁中，驱动电流i
led1
成为与转向同步信号turn_sync对应的间歇性的电流。
44.第二驱动电路340驱动第二光源204。例如第二驱动电路340具有恒定电流输出，并向第二光源204供给与目标亮度对应的驱动电流i
led2
。如上所述，第二光源204兼用作drl和位置灯，在drl亮灯时以相对较高的亮度发光，并且在位置灯亮灯时以相对较低的亮度发光。因此，第二驱动电路340所生成的驱动电流i
led2
对应于第二光源204的亮灯模式而变化。具体而言，在drl亮灯时，驱动电流i
led2
变得相对较大，在位置灯亮灯时，驱动电流i
led2
变得相对较小。
45.信号处理装置400包含能够执行软件程序的处理器。信号处理装置400能够由微型控制器、cpu(central processing unit，中央处理器)、dsp(digital signal processor，数字信号处理器)等构成。
46.信号处理装置400基于转向同步信号turn_sync、第一亮灯要求req_drl以及第二亮灯要求req_pos来控制第一驱动电路330和第二驱动电路340。
47.信号处理装置400根据软件程序执行以下的处理。
48.处理1.信号处理装置400基于转向同步信号turn_sync生成转向亮灯要求rec_turn。在转向同步信号turn_sync为脉冲状的闪烁指示状态下，转向亮灯要求rec_turn为第一电平(例如高)，在转向同步信号turn_sync维持为低的灭灯指示状态下，转向亮灯要求rec_turn为第二电平(例如低)。
49.处理2.信号处理装置400基于转向亮灯要求rec_turn和转向同步信号turn_sync生成第一控制信号cnt1，并控制第一驱动电路330。具体而言，在转向亮灯要求rec_turn为第一电平的期间，与转向同步信号turn_sync同步地，使第一驱动电路330生成脉冲状的驱动电流i
led1
。
50.处理3.信号处理装置400基于转向亮灯要求rec_turn、转向同步信号turn_sync、
第一亮灯要求req_drl、第二亮灯要求req_pos生成第二控制信号cnt2，并控制第二驱动电路340。具体而言，信号处理装置400控制第二驱动电路340所生成的驱动电流i
led2
。
51.图2是信号处理装置400的功能框图。信号处理装置400具备：转向闪烁判定部410、第一控制部420、第二控制部430、非易失性存储器440。
52.转向闪烁判定部410、第一控制部420、第二控制部430表示信号处理装置400的处理器通过执行软件程序而实现的功能，并分别执行上述的处理1、处理2、处理3。
53.此外，转向闪烁判定部410中的转向亮灯要求rec_turn的生成处理也可以在信号处理装置400的外部进行。
54.基于第二控制部430的处理3参照表442来执行。该表442将转向亮灯要求rec_turn、转向同步信号turn_sync、第一亮灯要求req_drl、第二亮灯要求req_pos作为输入，并将第二光源204的状态作为输出。
55.表442存储于可编程的非易失性存储器440。优选的是，将表442与信号处理装置400所执行的软件程序隔离开，将其作为外部参数从而能够独立地变更。非易失性存储器440可以设于信号处理装置400内，也可以安装在外部。
56.图3是说明drl和位置灯的调停处理所使用的表442的图。输入状态(转向亮灯要求rec_turn、转向同步信号turn_sync、第一亮灯要求req_drl、第二亮灯要求req_pos的值的组合)一共有十二个。因此，表442包含与十二个输入状态对应的十二个值val1～val12。
57.图4是表示表的设定例的图。输出的值val能够与各输入状态中的第二光源204的发光亮度对应起来，即，能够与第二驱动电路340的输出电流i
led2
对应起来。在该例中，输出的值val能够由三个值(off、pos、drl)来设定。在val＝off时，第二光源204被灭灯、在val＝pos时，第二光源204以相对较低的亮度发光、在val＝drl时，第二光源204以相对较高的亮度发光。
58.当更换为值val与驱动电流i
led2
的关系时，在val＝off时，i
led2
＝0a、在val＝pos时、i
led2
＝i1、在val＝drl时，i
led2
＝i2(＞i1)。此外，在第二驱动电路340能够对第二光源204进行pwm调光的情况下，i1、i2对应于驱动电流i
led2
的平均值。
59.在例如具备某种光学系统1(或某种功能)的车辆用灯具200在美国(us)被使用的情况下，设定为设定例1，在同样的车辆用灯具200在美国以外被使用的情况下，设定为设定例2。另外，在具备其他光学系统2(或其他功能)的车辆用灯具200在美国(us)被使用的情况下，设定为设定例3，在同样的车辆用灯具200在美国以外被使用的情况下，设定为设定例4。通过像这样改写表的值，能够应对不同的光学系统、不同的国家、地区。
60.以上是车辆用灯具200的结构。根据该车辆用灯具200，通过单一的信号处理装置对多个光源的状态统合地进行软件处理，从而能够根据多个亮灯要求的状态使多个光源以适当的状态亮灯。特别是，在drl与位置灯的亮灯要求同时发生(冲突)时，能够任意地设定第二光源204的亮灯状态。
61.接着，对车辆用灯具200的更具体的结构例进行说明。
62.图5是表示车辆用灯具200a的具体的结构例的框图。车辆用灯具200a具备：灯控制模块300a以及第一光源202～第五光源210。如上所述，第一光源202是转向灯用，第二光源204兼用作drl/位置灯。第三光源206是近光灯用的光源，第四光源208是远光灯用的光源，第五光源210是侧标灯用的光源。
63.对施加给车辆用灯具200a的电压、信号进行说明。
64.+blcm：电池电源(12vor24v)，作为车辆用灯具200a的主电源使用。
65.ig1：向数字系统供给的点火电源
66.+vbu：备用电源。+vbu在电路内与ig1桥接，而向数字系统供给。在微型控制器，供给有基于该vbu的电源电压。除非在车辆输送中成为点火on，否则备用电源vbu原则上被切断，从而抑制消耗电力。
67.can-h、can-l：车辆总线
68.hl_bu：前照灯备份。在can信号中断的情况下，为了控制近光灯，经由直接连接线而被供给。即，近光灯通过hl_bu和can信号的近光灯亮灯信号的逻辑和而成为接通。
69.turn_sync：转向同步信号
70.电源电路302接收电压vbu，并且生成5v左右的电源电压v
dd
。电源电压v
dd
向信号处理装置400、其他电路供给。
71.保护电路305包含反接防止用的二极管、浪涌防止用的稳压二极管等，该保护电路305从主电源电压+blcm保护车辆用灯具200a。
72.电源电路304是升压型dc/dc转换器，将来自车辆的电源电压+blcm升压，产生例如40v左右的高电压vh。
73.热敏电阻220、222设置为用于监控第三光源206和第二光源204的温度。
74.a/d转换器306将灯控制模块300a的多个节点的电压、电流、热敏电阻的电压转换为数字信号。a/d转换器306的输出adc_out向信号处理装置400供给。
75.(转向灯)
76.第一驱动电路330包含恒定电流输出的降压dc/dc转换器332，并生成驱动电流i
led1
。在降压dc/dc转换器332，作为控制信号cnt1供给有使能信号en_buck1和调光信号current_pwm1。在使能信号en_buck1断言(例如高)时，降压dc/dc转换器332成为动作状态，并生成与调光信号current_pwm1对应的电流量的驱动电流i
led1
。调光信号current_pwm1是pwm信号，降压dc/dc转换器332的控制器ic检测调光信号current_pwm1的占空系数，并根据占空系数使驱动电流i
led1
的电流量变化(模拟调光)。为了像上述那样使第一光源202闪烁，信号处理装置400根据转向同步信号turn_sync来切换使能信号en_buck1。
77.dc/dc转换器332向信号处理装置400发送故障信息、诊断信息dc1_diag。
78.(drl和位置灯)
79.在本实施方式中，第二光源204与第三光源206串联地连接。光源204、206由共用的降压dc/dc转换器342和两个旁路开关344、354驱动。第二光源204由作为降压dc/dc转换器342和旁路开关344的组合的第二驱动电路340驱动。
80.供给至降压dc/dc转换器342的使能信号en_buck2、调光信号current_pwm2以及供给至旁路开关344的pwm信号drl_pwm对应于上述的控制信号cnt2。
81.在使能信号en_buck2断言(例如高)时，降压dc/dc转换器342成为动作状态，并生成与调光信号current_pwm2对应的电流量的驱动电流i
drv
。调光信号current_pwm2是pwm信号，降压dc/dc转换器342的控制器ic根据调光信号current_pwm2的占空系数来使驱动电流i
drv
的电流量变化(模拟调光)。
82.旁路开关344的接通、切断由pwm信号drl_pwm控制。在旁路开关344被切断的期间，
向第二光源204供给驱动电流i
drv
，在旁路开关344被接通的期间，不向第二光源204供给驱动电流i
drv
。信号处理装置400通过使pwm信号drl_pwm变化来使向第二光源204供给的驱动电流i
led2
的平均值变化，从而能够使第二光源204的有效亮度变化。
83.例如信号处理装置400通过根据表的值val使pwm信号drl_pwm的占空系数变化来使第二光源204的亮度变化，从而切换drl和位置灯的功能。
84.(近光灯)
85.降压dc/dc转换器342与旁路开关354的组合被理解为驱动第三光源206的第三驱动电路350。旁路开关354的接通切断根据lo_pwm信号而被控制。
86.dc/dc转换器342向信号处理装置400发送故障信息、诊断信息dc2_diag。
87.(远光灯)
88.驱动第四光源208的第四驱动电路360包含降压dc/dc转换器362。在使能信号en_buck3断言(例如高)时，降压dc/dc转换器362成为动作状态，并生成与调光信号current_pwm4对应的电流量的驱动电流i
led4
。调光信号current_pwm4是pwm信号，降压dc/dc转换器362的控制器ic根据调光信号current_pwm4的占空系数使驱动电流i
led4
的电流量变化(模拟调光)。
89.远光灯可以是adb(adaptive driving beam，自适应远光灯)灯。在该情况下，构成远光灯用的第四光源208的多个led构成为能够单独控制接通、切断即可。具体而言，在每个led芯片设置旁路开关，并且将与对应于遮光区域的led并联的旁路开关控制为接通即可。
90.(侧标灯)
91.第五驱动电路370的接通、切断根据控制信号ipd1_on而被控制，在接通状态下，向第五光源210供给驱动电流i
led5
，从而使第五光源210亮灯。控制信号ipd1_on是pwm信号，驱动电流i
led5
根据其占空系数而被切换，从而调节第五光源210的亮度。
92.以上，基于实施方式对本发明进行了说明。该实施方式是示例，本领域技术人员应当理解，这些各结构要素、各处理流程的组合能够存在各种变形例，并且这样的变形例也在本发明的范围内。以下，对这样的变形例进行说明。
93.(变形例1)
94.在实施方式中，drl/pos的亮度能够设定为三个阶段(零、低亮度、高亮度)，但不限于此，也可以是能够设定为三个阶段以上。
95.(变形例2)
96.在图5的车辆用灯具200a中，也可以省略电源电路304，并由升压转换器构成dc/dc转换器342、332、352。
97.(变形例3)
98.另外，使用共用的转换器来驱动第二光源204和第三光源206，但不限于此，也可以用不同的转换器来驱动第二光源204和第三光源206。