一种商务车内部照明灯调光方法与流程

本发明属于汽车零部件，具体而言涉及一种汽车灯具。

背景技术：

商务车，特别是改装过的商务车，后车厢相对空敞，加之其平稳而舒适的乘坐体验，适合时间紧凑的商务人士进行沟通交流，以达到提升时间利用率的效果，通常在车内商务交流时，车窗都会加装窗帘，因此内部在光线基本来源于车内内部照明灯，对于高端商务车，照明灯也有较高的要求。

目前改装车厂家在配置内部照明灯的时候未考虑照明需要，仅采用普通恒流驱动的方式，效果不佳。同时，灯光照明质量对人身心健康的影响受到了越来越多的关注，已有研究表明照明环境对人的生理和心理都有明显的影响。研究表明，人的生理和心理反应受到光源色温高低有不一样的影响。冷色光源容易刺激神经系统，在冷色温环境下人的心率、脉搏加速，血压升高，精神亢奋。相反，暖色光源则有舒缓情绪、减小压力、降低心律和脉搏等作用。在心理感受方面，低色温光(暖色光)让人感觉温暖，高色温光(冷色光)让人感觉寒冷。因此，照明设计不但要考虑把环境照亮，还要考虑视觉舒适度，营造健康的光照环境。

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题是实现一种可以根据商务环境进行灯光调整的商务车内部照明灯调光方法。

本发明提供的技术方案是：

一种商务车内部照明灯调光方法，内部照明灯包括led灯、稳压模块电路、led驱动电路、中央控制器、环境光检测电路，

稳压模块电路包括稳压芯片u01，汽车电源vin接上拉电阻r01后接稳压芯片u01的1脚，稳压芯片u01的1脚接滤波电容c01后接地，2脚接滤波电容c02后接地，4脚接电容c03后接电阻r02，再接到稳压芯片u01的5脚，稳压芯片u01的5脚接电阻r06后接vout，同时接下拉电阻r07后接地，稳压芯片u01的6脚接地，同时经电容c05后接到稳压芯片u01的7脚，同时接滤波电容c06后接vout，稳压芯片u01的7脚接电阻r04，然后接下拉电阻r05再接地，同时电阻r04的引出端接mos管q01接电阻r03再接到稳压芯片u01的8脚，mos管漏极接稳压管d01的阳极，d01阴极接电容c06后接地，同时接vout，mos管漏极再接电感l01后接汽车电源vin，稳压芯片u01的9脚接滤波电容c04后接地，10脚vdd接汽车电源vin；

led驱动电路包括驱动芯片u1,12v电源连接驱动芯片u1的6脚，滤波电容c1、滤波电容c3的正极接12v，负极接地，驱动芯片u1的4脚sw经电感l1连接到6脚in，同时驱动芯片u1的4脚sw连稳压管d1阳极，稳压管d1阴极接led灯串d2阳极，led灯串d2阴极接驱动芯片u1的1脚fb，其中滤波电容c2、滤波电容c4的正极接稳压管d1阴极，负极接地，驱动芯片u1的1脚经下拉电阻接3脚gnd，2脚接电容c5后接3脚gnd，驱动芯片u1的5脚接外部中央控制器pwm信号，12v即上节中经过稳压模块电路的输出vout；

中央控制器调光的方法如下：

1)在led光源中安装冷暖两类白光led，l1和l2表示两种led最满电流工作下的输出光通量，离线测定光源的满电流光通量l1和l2；

2)将冷、暖led的pwm的输出占空比设置为同一值，即均为η,根据要求的光源亮度lmix，按混合光源的亮度关系lmix＝(l1+l2)*η,确定pwm的占空比η；

3)中央控制器根据需要设定的亮度lmix进行pwm输出，并根据环境光检测电路的检测值进行闭环控制，

中央控制器调色温的方法如下：

a、首先离线测定并归纳色温、占空比关系，过程如下：

1)根据所选的冷、暖白光led灯珠，确定光源两种led灯珠的色标(x1,y1)、(x2,y2)；

2)测定光源两种led灯珠的满电流光通量l1和l2；

3)关联光源中两种led灯珠的控制pwm波占空比关系，即使得色温占空比η1和η2的比值为k。

4)建立色温和占空比比值k的关系数据表：

其中，建立色温和占空比比值k的关系数据表的过程如下：

1)以k为变量，选择递增步长为0.05，在取值范围(0.05-20)内，递增计算(xmix,ymix)，计算方法是

2)根据所计算出的不同占空比条件下的(xmix,ymix)值，利用计算出不同占空比条件下的等温线斜率的倒数a；

3)经过pwm调制的冷暖白光led混合光源的相关色温t可以由下式计算：式中：r(0)＝111.9135、r(1)＝-16906.45、r(2)＝12998.05、r(3)＝-2784.008、r(4)＝-954.8603、r(5)＝217.3433、r(6)＝82.91618、r(7)＝3.384065、r(8)＝-5.5733497；上述关系式由实际曲线测试，经由数据拟合工具经过曲线拟合方式得到；

4)建立色温-占空比对应关系表；

b、在线调整色温：

1)根据需要的色温，通过查表法取得所需的占空比的比值k；

2)同时，中央控制器在满足光强相等的情况下，计算出占空比η1和η2；

3)中央处理器产生占空比η1和η2两路pwm输出，驱动led光源，进行调色温。

本发明的汽车内部照明灯采用在led光源中混入冷暖两种白光led，并根据不同的生理和心理需求来调整色温，得到舒适的光线，舒适的照明环境色温能够满足人的不同的生理、心理需求。

附图说明

图1本发明的整体原理示意图。

图2本发明稳压模块电路图。

图3本发明led驱动电路图。

图4本发明的调光流程图。

图5本发明的调色温流程图一。

图6本发明的调色温流程图二。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及运行策略作进一步详细说明：

如图1，一种商务车内部照明灯调光方法，内部照明灯包括led灯、稳压模块电路、led驱动电路、中央控制器、环境光检测电路，

在汽车中，电池电压不稳定，波动大，常规的设计中往往不对输入电压进行处理，会造成led灯珠供电会亮度不均匀，使用效果差，引入了图2中的电源处理芯片，可以在输入电压波动的情况下较好的保持输出电压直流12v恒定。相比于传统方式的电源降压或者升压的模式，同时本发明所设计的12v稳压电路对于电源电压低于12v和高于12v的情况下，都能很好的实现稳压，很好的克服了汽车电源电压跳动的问题，电源的效率得到了提升。

如图2，稳压模块电路包括稳压芯片u01，汽车电源vin接上拉电阻r01后接稳压芯片u01的1脚，稳压芯片u01的1脚接滤波电容c01后接地，2脚接滤波电容c02后接地，4脚接电容c03后接电阻r02，再接到稳压芯片u01的5脚，稳压芯片u01的5脚接电阻r06后接vout，同时接下拉电阻r07后接地，稳压芯片u01的6脚接地，同时经电容c05后接到稳压芯片u01的7脚，同时接滤波电容c06后接vout，稳压芯片u01的7脚接电阻r04，然后接下拉电阻r05再接地，同时电阻r04的引出端接mos管q01接电阻r03再接到稳压芯片u01的8脚，mos管漏极接稳压管d01的阳极，d01阴极接电容c06后接地，同时接vout，mos管漏极再接电感l01后接汽车电源vin，稳压芯片u01的9脚接滤波电容c04后接地，10脚vdd接汽车电源vin；所述稳压芯片u01为tps40210-q1。

如图3，led驱动电路包括驱动芯片u1,12v电源连接驱动芯片u1的6脚，滤波电容c1、滤波电容c3的正极接+12v，负极接地，驱动芯片u1的4脚sw经电感l1连接到6脚in，同时驱动芯片u1的4脚sw连稳压管d1阳极，稳压管d1阴极接led灯串d2阳极，led灯串d2阴极接驱动芯片u1的1脚fb，其中滤波电容c2、滤波电容c4的正极接稳压管d1阴极，负极接地，驱动芯片u1的1脚经下拉电阻接3脚gnd，2脚接电容c5后接3脚gnd，驱动芯片u1的5脚接外部中央控制器pwm信号，驱动芯片u1开关频率为1.1mhz，较高的工作频率减小了输出电压纹波，提高了转换效率，而且允许使用封装更小的外围器件，降低了成本，特别的d2表示白光led灯串，是多个led灯串联。

环境光检测电路用于车内环境光检测，通过硅光电池传感器vbpw34进行采集，通过该传感器将环境光的强度转化为模拟电压信号。

合适的照明环境色温能够满足人的不同的生理、心理需求，在商务环境中，根据不同的生理和心理需求来调整色温显得尤其重要，本发明提供的是一种基于冷暖双光led混色方案。

如图4，中央控制器调光的方法如下：

1)在led光源中安装冷暖两类白光led，l1和l2表示两种led最满电流工作下的输出光通量，测定光源的满电流光通量l1和l2；

2)将冷、暖led的pwm(脉冲宽度调制)的输出占空比设置为同一值，即均为η,根据要求的光源亮度lmix，按混合光源的亮度关系lmix＝(l1+l2)*η,确定pwm的占空比η；

3)中央控制器根据需要设定的亮度lmix进行pwm输出，并根据环境光检测电路的检测值进行闭环控制，

如图5，中央控制器调色温的方法如下：

1、首先离线测定并归纳色温、占空比关系，过程如下：

1)根据所选的冷、暖白光led灯珠，确定光源两种led灯珠的色标(x1,y1)、(x2,y2)；

2)测定冷暖两种白光led光源的满电流光通量l1和l2；

3)关联光源中两种led灯珠的控制pwm波占空比关系，即使得色温占空比η1和η2的比值为k。

4)建立色温和占空比比值k的关系数据表：

其中，建立色温和占空比比值k的关系数据表的过程如下：

1)以k为变量，选择递增步长为0.05，在取值范围(0.05-20)内，递增计算(xmix,ymix)，计算方法是

2)根据所计算出的不同占空比条件下的(xmix,ymix)值，利用计算出不同占空比条件下的等温线斜率的倒数a；

3)经过pwm调制的冷暖白光led混合光源的相关色温t由下式计算：式中：r(0)＝111.9135、r(1)＝-16906.45、r(2)＝12998.05、r(3)＝-2784.008、r(4)＝-954.8603、r(5)＝217.3433、r(6)＝82.91618、r(7)＝3.384065、r(8)＝-5.5733497；上述关系式由实际曲线测试，经由数据拟合工具经过曲线拟合方式得到；

4)建立色温-占空比对应关系表；

2、如图6，在线调整色温：

1)根据需要的色温，通过查表法取得所需的占空比的比值k；

2)同时，中央处理器在满足光强相等的情况下，计算出占空比η1和η2；

3)中央控制器产生占空比η1和η2两路pwm输出，驱动led光源，进行调色温。