一种汽车远近光切换系统及方法与流程

本发明涉及车灯控制技术领域，尤其是涉及一种汽车远近光切换系统及方法。

背景技术：

随着人们生活水平日益提高，汽车是人们出行必不可少的交通工具。近年来，全球经济不断增长，全球汽车数量也在迅速激增。到2018年，全球汽车保有量已突破13亿辆，中国汽车数量也已高达3.1亿辆。目前全世界保有车辆数目巨大并且数目还在不断攀升。据调查显示，在夜间照明条件不良以及恶劣情形下发生车祸的概率高达82％，重大事故发生率约为白天的1.5倍，47％的交通事故发生的一个主要原因是不正确使用远光灯，所以夜间行车时的安全问题显得尤为重要。

在驾驶过程中，驾驶员常常忘记开车灯或者频繁切换车灯，会导致交通事故的发生。另外，如果没有正确使用远光灯，会对来车驾驶员进行远光照射导致眩光，从而引起交通事故发生。

随着汽车电子技术的发展，汽车车灯的发展也越来越趋向于智能化，同时随着人们对驾驶的安全性和舒适性有着越来越高的要求，研究新的灯光控制技术具有重要的经济和社会价值。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种用于切换汽车前照灯的驱动电路系统，能够方便控制车前灯的照明。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种汽车远近光切换系统，所述系统包括：供电单元、采集单元、控制单元、开关电路、驱动单元和远近光单元；

所述供电单元的输出端分别与所述采集单元的输入端、所述控制单元的输入端、所述驱动单元的输入端连接，以提供工作电压；

所述采集单元的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述采集单元用于采集供电单元是否掉电并发送至控制单元；

所述控制单元的输出端与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述远近光单元的输入端连接，所述控制单元用于根据所述供电单元是否掉电控制所述开关电路的通断，进而控制所述远近光单元实现远近光切换；

所述驱动单元的输出端与所述远近光单元的输入端连接，以驱动所述远近光单元。

进一步地，所述系统还包括线性稳压单元，所述供电单元的输出端与所述线性稳压单元的输入端连接，所述线性稳压单元的输出端与所述控制单元的输入端连接。

进一步地，所述供电单元提供12v输出电压，所述线性稳压单元用于将12v输出电压转换为3.3v电压供给所述控制单元。

进一步地，所述供电单元提供12v输出电压并通过所述驱动单元供给所述远近光单元，以驱动所述远近光单元。

进一步地，所述线性稳压单元包括ht7533稳压芯片、第三电容、第四电容、第五电容和第一肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的正极与所述供电单元的输出端连接，所述第一肖特基二极管的负极与所述ht7533稳压芯片的输入端连接，所述ht7533稳压芯片的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述第一肖特基二极管的负极还分别与所述第三电容的正极、所述第四电容的正极连接，所述第三电容的负极、所述第四电容的负极均接数字地，所述ht7533稳压芯片的输出端还与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端接数字地。

进一步地，所述采集单元包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与所述供电单元的输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端接数字地。

进一步地，所述控制单元包括stm8s001j3m3芯片、第一电容和第二电容，所述第六电阻的另一端与所述stm8s001j3m3芯片连接，所述ht7533稳压芯片的输出端与所述stm8s001j3m3芯片的输入端连接，所述stm8s001j3m3芯片分别与所述第一电容的一端、所述第二电容的一端连接，所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端均接数字地。

进一步地，所述开关电路包括第一npn三极管、第二npn三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一nmos管和第一pmos管，所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述第五电阻的一端均与所述stm8s001j3m3芯片连接，所述第五电阻的另一端与所述ht7533稳压芯片的输出端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一npn三极管的基极连接，所述第二电阻的另一端与所述第二npn三极管的基极连接，所述第一npn三极管的集电极分别与所述第三电阻的一端、所述第一pmos管的栅极连接，所述第三电阻的另一端与供电单元的输出端连接，所述第一npn三极管的发射极接地，所述第二npn三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端、所述第一nmos管的栅极连接，所述第四电阻的另一端与供电单元的输出端连接，所述第二npn三极管的发射极接地，所述第一pmos管的源极与用于连接远近光单元的l+端相连，所述第一nmos管的源极与用于连接远近光单元的l-端连接，所述第一pmos管的漏极、所述第一nmos管的漏极均与所述远近光单元连接。

进一步地，所述驱动单元包括pt4121芯片、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二nmos管、第一电感、第二肖特基二极管和用于连接远近光单元的l+端和l-端，所述第六电容的正极、所述第七电容的一端、所述第八电阻的一端、所述第九电阻的一端、所述第二肖特基二极管的负极相连后与所述供电单元的输出端连接，所述第六电容的负极、所述第七电容的另一端、所述第九电容的一端接地，所述第九电容的另一端与所述pt4121芯片连接，所述第八电阻的另一端、所述第九电阻的另一端、所述第八电容的一端与所述pt4121芯片连接，所述第八电容的一端还与所述用于连接远近光单元的l+端连接，所述第八电容的另一端与所述用于连接远近光单元的l-端连接，所述第一电感的一端与所述第八电容的另一端、所述用于连接远近光单元的l-端连接，所述第一电感的另一端与所述第二nmos管的漏极连接，所述第二nmos管的栅极与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与所述pt4121芯片连接，所述第二nmos管的源极接地，所述第二nmos管的源极还与所述第二肖特基二极管的正极连接。

第二方面，本发明提供了一种汽车远近光切换方法，应用于上述的一种汽车远近光切换系统，所述方法包括：

采集供电单元是否掉电；

根据所述供电单元是否掉电控制开关电路的通断，进而控制远近光单元实现远近光切换。

本发明的有益效果是：

本发明通过控制单元获取采集单元采集的供电单元是否掉电的情况，根据供电单元是否掉电的情况，控制i/o口输出高/低电平。i/o口的高/低电平状态控制开关电路的通断，进而控制汽车远近光的切换。不仅方便了汽车远近光的切换，同时也起到了提醒前方车辆和行人的作用。

本发明广泛应用于车灯控制技术领域(包括近光灯和远光灯)。

附图说明

图1是本发明中一种汽车远近光切换系统的一实施例的结构示意图；

图2是本发明中一种汽车远近光切换系统的一实施例的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供了一种汽车远近光切换系统，如图1所示，该系统包括：供电单元、采集单元、控制单元、开关电路、驱动单元和远近光单元；

供电单元的输出端分别与采集单元的输入端、控制单元的输入端、驱动单元的输入端连接，以提供工作电压；

采集单元的输出端与控制单元的输入端连接，采集单元用于采集供电单元是否掉电并发送至控制单元；

控制单元的输出端与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端与远近光单元的输入端连接，控制单元用于根据供电单元是否掉电控制开关电路的通断，进而控制远近光单元实现远近光切换；

驱动单元的输出端与远近光单元的输入端连接，以驱动远近光单元。

具体地，控制单元获取采集单元采集的供电单元是否掉电的情况，根据供电单元是否掉电的情况，控制i/o口输出高/低电平。i/o口的高/低电平状态控制开关电路的通断，进而控制汽车远近光的切换。需要说明的是，每次控制单元的i/o口电平状态发生改变后，都需将电平状态写入控制单元内部flash，以便当汽车再次启动时，灯光状态保持上一次的状态。

作为该技术方案的改进，为了向控制模块提供合适的工作电压，参照图1，该系统还包括线性稳压单元，供电单元的输出端与线性稳压单元的输入端连接，线性稳压单元的输出端与控制单元的输入端连接。

本实施例中，供电单元提供12v输出电压，线性稳压单元用于将12v输出电压转换为3.3v电压供给控制单元。

本实施例中，供电单元提供12v输出电压并通过驱动单元供给远近光单元，以驱动远近光单元。

更进一步地，如图2所示，是汽车远近光切换系统的电路原理图。其中：

线性稳压单元包括ht7533稳压芯片、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第一肖特基二极管d1。第一肖特基二极管d1的正极与12v供电单元连接，第一肖特基二极管d1的负极与ht7533稳压芯片的in脚连接，ht7533稳压芯片的out脚(输出3.3v电压)与控制单元的输入端连接，第一肖特基二极管d1的负极还分别与第三电容c3的正极、第四电容c4的正极连接，第三电容c3的负极、第四电容c4的负极均接数字地dgnd，ht7533稳压芯片的out脚还与第五电容c5的一端连接，第五电容c5的另一端接数字地dgnd。ht7533稳压芯片的gnd脚接地。

采集单元包括第六电阻r6和第七电阻r7。第六电阻r6的一端与12v供电单元连接，第六电阻r6的另一端与第七电阻r7的一端连接，第七电阻r7的另一端接数字地dgnd。

控制单元包括stm8s001j3m3芯片、第一电容c1和第二电容c2。其中，第六电阻r6的另一端与stm8s001j3m3芯片的pd6脚连接，ht7533稳压芯片的out脚与stm8s001j3m3芯片的vdd脚连接，stm8s001j3m3芯片的vcap脚与第一电容c1的一端连接，stm8s001j3m3芯片的vdd脚与第二电容c2的一端连接，第一电容c1的另一端、第二电容c2的另一端均接数字地dgnd。stm8s001j3m3芯片的vss脚接数字地dgnd，swim脚悬空，pa3脚即dim脚为调光信号输入脚。

开关电路包括第一npn三极管q1、第二npn三极管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一nmos管nmos1和第一pmos管pmos1。其中，第一电阻r1的一端与stm8s001j3m3芯片的pc3脚连接，第二电阻r2的一端和第五电阻r5的一端均与stm8s001j3m3芯片的pb4脚连接，第五电阻r5的另一端与ht7533稳压芯片的out端连接，第一电阻r1的另一端与第一npn三极管q1的基极连接，第二电阻r2的另一端与第二npn三极管q2的基极连接，第一npn三极管q1的集电极分别与第三电阻r3的一端、第一pmos管pmos1的栅极连接，第三电阻r3的另一端与12v供电单元连接，第一npn三极管q1的发射极接地gnd，第二npn三极管q2的集电极分别与第四电阻r4的一端、第一nmos管nmos1的栅极连接，第四电阻r4的另一端与12v供电单元连接，第二npn三极管q2的发射极接地gnd，第一pmos管pmos1的源极与用于连接远近光单元的l+端相连，第一nmos管nmos1的源极与用于连接远近光单元的l-端连接，第一pmos管pmos1的漏极、第一nmos管nmos1的漏极均与远近光单元连接。

远近光单元包括led1、led2、led3和led4。

驱动单元包括pt4121芯片、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第二nmos管nmos2、第一电感l1、第二肖特基二极管d2和用于连接远近光单元的l+端和l-端。其中，第六电容c6的正极、第七电容c7的一端、第八电阻r8的一端、第九电阻r9的一端、第二肖特基二极管d2的负极、pt4121芯片的vin脚相连后与12v供电单元连接，第六电容c6的负极、第七电容c7的另一端、第九电容c9的一端接地gnd，第九电容c9的另一端与pt4121芯片的vcc脚连接，第八电阻r8的另一端、第九电阻r9的另一端、第八电容c8的一端与pt4121芯片的csn脚连接，第八电容c8的一端还与用于连接远近光单元的l+端连接，第八电容c8的另一端与用于连接远近光单元的l-端连接，第一电感l1的一端与第八电容c8的另一端、用于连接远近光单元的l-端连接，第一电感l1的另一端与第二nmos管nmos2的漏极连接，第二nmos管nmos2的栅极与第十电阻r10的一端连接，第十电阻r10的另一端与pt4121芯片的drvr脚连接，第二nmos管nmos2的源极接地gnd，第二nmos管nmos2的源极还与第二肖特基二极管d2的正极连接。pt4121芯片的dim脚为驱动信号输入脚，pt4121芯片的gnd脚接地。

此外，数字地dgnd和地gnd通过阻值为0r的第十一电阻r11连接。

参照图2，上述电路的主要工作过程如下：

12v供电单元经线性稳压单元降压至3.3v给stm8s001j3m3芯片供电，同时经(恒流)驱动单元后输出12v、固定或可调电流用来驱动远近光单元。

需要说明的是，pt4121驱动芯片工作在连续电感电流导通模式下，通过外部电流采样电阻rs(图中未示出)设定led平均电流。在本实施例中，第八电阻r8、第九电阻r9的并联阻值为电流采样电阻rs的阻值，在pt4121芯片的dim脚悬空的状态下，最大led输出电流由0.2/rs设定，并且通过stm8s001j3m3芯片的dim脚输出pwm调制信号，led实际输出电流能够调小到任意值。

控制单元的ad引脚需要获取采集单元采集的供电单元的掉电情况，由于控制单元采集电压不能超过3.3v，所以采集单元通过设置第六电阻r6为300k、第七电阻r7为100k的形式，使得控制单元采集到的电压为3v，当车载供电单元中断给系统供电时，电源由12v将为0v，控制单元采集到的电压则由3v降为0v。

还需要说明的是，本实施例中的12v供电单元与汽车方向盘下方的拨杆相连接，当拨动拨杆时，供电单元与汽车远近光切换系统的电源中断，停止拨动拨杆时，供电单元继续给远近光切换系统供电。拨动拨杆、供电中断时，第三电容c3、第四电容c4会放电使得控制单元持续工作。

当2s内拨动两次拨杆，也就是在2s内采集到供电单元掉电两次后，控制单元的i/o口电平状态取反并将电平状态写入控制单元内部flash，以便当汽车再次启动时，灯光状态保持上一次的状态，然后控制单元控制开关电路的通断，进而控制汽车远近光的切换。若pc3为高电平、pb4为低电平，第一npn三极管q1导通、第二npn三极管q2截止，第一pmos管pmos1栅极与地接通、第一nmos管nmos1栅极电压为12v，第一pmos管pmos1导通、第一nmos管nmos1导通，远近光单元中的led1不亮、led2亮、led3亮、led4不亮，此时为近光灯；若pc3为低电平、pb4为高电平，第一npn三极管q1截止、第二npn三极管q2导通，第一pmos管pmos1栅极电压为12v、第一nmos管nmos1栅极与地接通，第一pmos管pmos1截止、第一nmos管nmos1截止，远近光单元中的led1亮、led2亮、led3亮、led4亮，此时为远光灯，从而实现远近光灯的切换。

实施例三

本实施例提供了一种汽车远近光切换方法，应用于上述的一种汽车远近光切换系统。该方法包括：

采集供电单元是否掉电；

根据供电单元是否掉电控制开关电路的通断，进而控制远近光单元实现远近光切换。

其中，控制单元采集供电单元是否掉电的情况，并根据供电单元是否掉电的情况控制开关电路的通断，进而控制远近光单元，实现远近光切换。该方法的具体实现过程已在请参照实施例一和实施例二的描述，此处不再赘述。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。