本发明专利技术涉及一种驱动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。本发明专利技术还提供了一种驱动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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可见光通信技术，具体是一种驱动L邸车灯光通信的发射装置及方 法。
技术介绍
可见光通信技术是对可见光光源进行调制，通过控制L邸发光光强的高速闪烁进 行发送信息。在实际运用中，在规定的光照强度下，要求通信调制不能影响正常的照明亮 度。 常见的光强度调制方式有斩波调光灯RIAC Dimming)、数字调光值igital Dimming)、脉宽调制调光（Pulse Wi化h Modulation Dimming)、模拟调光（Analog Dimming)等。其中，脉宽调制调光是W-定频率打开与闭合的开关控制电流脉冲信号的占 空比，实现对LED的发光强度调制。LED的发光频率在60化W上时，人眼就分辨不出LED 的亮暗闪烁，其适用于光通信系统。然而，在L邸车灯为载体的光通信系统中，为保证法规 规定的照明亮度，同时具有通信功能，必然会让L邸车灯工作在高峰值电流条件下，而实际 上，L邸效率存在"Droop"效应，即电流密度增加，光效降低。所W，使得通信功能影响LED 车灯的照明节电性。 而现有的光通信技术中，如CN 103600687A公开的一种汽车车灯装置及其通过灯 光传递信号的方法，该文献中的灯光发送设备由总线数据接收器、发送端微控制器、车灯驱 动器和车灯组成，所述车灯驱动器的输出端驱动连接所述尾灯，用于驱动尾灯的亮度，所述 尾灯用于产生包含本车运行数据信息的光信号，并发送出去。其未考虑照明电流在加载数 据信号后对照明光效的影响，送样不仅浪费不必要的能耗，还会影响电路的结温，加快器件 的失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种驱动L邸车灯光通信的发射装置及方法，其能够解决 现有技术中通信功能影响L邸车灯照明光效、节电性和可靠性问题。 本专利技术的技术方案如下： -种驱动LED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。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。 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 H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 NPN型H极管Q4的基极连接，LM3421的管脚9与H极管Q4的发射极电阻连接，H极管Q4 的集电极分别与一 NPN型H极管Q2和一 PNP型H极管Q3的基极连接，H极管Q2的集电极 与基极电阻连接，H极管Q2的发射极与H极管Q3的发射极连接，H极管Q3的集电极与一 PNP型H极管Q6的基极连接，H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，H极管Q6的发射极与H极管Q2的集电极电阻连接，H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H极管Q2 的发射极连接，Ql的D极与LM3421的管脚1间连接一 GaN基的二极管D5, Ql的S极连接 有第一电阻，所述第一电阻与Ql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LED车灯连接于二极管D5的负极与Ql的D极之间。 本专利技术还提供一种驱动L邸车灯光通信的方法，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L邸车灯的 照明直流电流波上；所述CPU处理器实时根据L邸车灯的结温值，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。 进一步，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。 进一步，所述通信数据W二进制数据流的形式由N个不同频率故載;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：(fi-f,)/ (fi+fj) X 100%，fi，fj表示编码电流中的两个不同方波频率。 更进一步，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：;; 当车与车间的通信距离cU。大于阔值距离上限端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A I化+1)目P,么('(《'今如化舶成…成j，a 3 E化1, 300];[001引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， A举'fA}(k.).扛4 . e邻；":../化[001引或者，设驱动LED车灯的电流波形涉及高电平13、低电平Ii和照明电平12, LED车 灯的额定照明电流为Iwg,若L邸车灯的结温值Tj。大于阔值温度IOOC，则在k时刻的后一 时刻，均有Ii化+1) = Ii似? 6邱(-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 = 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, 12的发生频率为200Hz，Ii的发生频率为20曲Z，Is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. 5Igvg，初始的低电平Ii为0. 5Iwg，Iz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IOm时，无通信数据时LED车灯初始的照明 电平12 = U，在通信编码驱动电流波形中初始的高电平Is为1. 5U，初始的低电平Ii为 0. 5Iwg，Iz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 ; 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12 = law。 本专利技术一方面通过结温调节保证了 L邸车灯的使用寿命，并通过调节数据通信中 电流波形的高低电平差值，保证不同车距间能够可靠通信；另一方面在规定照度下提高了 照明光效，最大程度的避免"化OOP"效应的发生，保护电路器件；再一方面通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种驱动LED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LED车灯驱动连接，其特征在于：对所述LED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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何举刚，龙兴明，周霞，徐涛，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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