[實用新型]一種驅動LED車燈光通信的發射裝置

有效

• 申請號: 201420583650.9
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN204156868U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 何舉剛;龍興明;周霞;徐濤
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/116;H05B37/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本實用新型涉及可見光通信技術，具體是一種驅動LED車燈光通信的發射裝置。

背景技術

可見光通信技術是對可見光光源進行調制，通過控制LED發光光強的高速閃爍進行發送信息。在實際運用中，在規定的光照強度下，要求通信調制不能影響正常的照明亮度。

常見的光強度調制方式有斬波調光(TRIAC?Dimming)、數字調光(Digital?Dimming)、脈寬調制調光(Pulse?Width?Modulation?Dimming)、模擬調光(Analog?Dimming)?等。其中，脈寬調制調光是以一定頻率打開與閉合的開關控制電流脈沖信號的占空比，實現對LED?的發光強度調制。LED?的發光頻率在60Hz?以上時，人眼就分辨不出LED?的亮暗閃爍，其適用于光通信系統。然而，在LED車燈為載體的光通信系統中，為保證法規規定的照明亮度，同時具有通信功能，必然會讓LED車燈工作在高峰值電流條件下，而實際上，LED效率存在“Droop”效應，即電流密度增加，光效降低。所以，使得通信功能影響LED車燈的照明節電性。

而現有的光通信技術中，如CN?103600687?A公開的一種汽車車燈裝置及其通過燈光傳遞信號的方法，該文獻中的燈光發送設備由總線數據接收器、發送端微控制器、車燈驅動器和車燈組成，所述車燈驅動器的輸出端驅動連接所述尾燈，用于驅動尾燈的亮度，所述尾燈用于產生包含本車運行數據信息的光信號，并發送出去。其未考慮照明電流在加載數據信號后對照明光效的影響，這樣不僅浪費不必要的能耗，還會影響電路的結溫，加快器件的失效。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種驅動LED車燈光通信的發射裝置，其能夠解決現有技術中通信功能影響LED車燈照明光效、節電性和可靠性問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種驅動LED車燈光通信的發射裝置，包括CPU處理器和電壓變換電路，所述CPU處理器通過接口電路與汽車LIN/CAN總線通信連接，CPU處理器與電壓變換電路通信連接，所述電壓變換電路通過高頻半導體開關與LED車燈驅動連接。對所述LED車燈設置有測量正向壓降的前向電壓測試電路，所述前向電壓測試電路的輸出端與CPU處理器連接，CPU處理器電平輸出端依次連接有D/A轉換電路、低通濾波電路和恒流壓控電路，所述恒流壓控電路的輸出端與電壓變換電路的參考電壓端連接。

所述CPU處理器為型號是MC9S12XS128的單片機，單片機的管腳51~52通過型號為MC33661的LIN總線驅動器與汽車LIN總線連接，單片機的管腳45為前向電壓輸入端；

所述電壓變換電路包括型號為LM3421的LED驅動控制器，單片機的管腳63通過三極管Q7與LM3421的管腳8連接，LM3421的管腳7為參考電壓端，LM3421的管腳12與一NPN型三極管Q4的基極連接，LM3421的管腳9與三極管Q4的發射極電阻連接，三極管Q4的集電極分別與一NPN型三極管Q2和一PNP型三極管Q3的基極連接，三極管Q2的集電極與基極電阻連接，三極管Q2的發射極與三極管Q3的發射極連接，三極管Q3的集電極與一PNP型三極管Q6的基極連接，三極管Q3的集電極還連接供電源電壓且通過一二極管與基極連接，三極管Q6的發射極與三極管Q2的集電極電阻連接，三極管Q6的集電極與LM3421的管腳7連接且通過電阻接地；

所述高頻半導體開關包括GaN基的高電子遷移率晶體管Q1，Q1的G極與三極管Q2的發射極連接，Q1的D極與LM3421的管腳1間連接一GaN基的二極管D5，Q1的S極連接有第一電阻，所述第一電阻與Q1的S極連接的一端與LM3421的管腳15電阻連接，第一電阻的另一端與LM3421的管腳16電阻連接且連接供電源電壓，二極管D5的負極與Q2的集電極連接，所述LED車燈連接于二極管D5的負極與Q1的D極之間。

本實用新型的CPU處理器將通信數據發送至電壓變換電路進行調制，電壓變換電路將通信數據以高低電平的形式調制在LED車燈的照明直流電流波上，CPU處理器實時根據LED車燈的結溫值，結合汽車LIN/CAN總線的行車參數及通信數據，對電壓變換電路提供參考電壓，電壓變換電路根據參考電壓調節通信數據對應電流波形的高、低電平值以及頻率。本方案一方面通過結溫調節保證了LED車燈的使用壽命，保護電路器件；又一方面通過調節數據通信中電流波形的高低電平差值，在保證不同車距間能夠可靠通信的同時提高了照明光效，最大程度的避免“droop”效應的發生；再一方面能夠通過頻率調節，提高通信速率，保證通信的及時性。