准确度改进的经调整脉宽调制（PWM）曲线计算制造技术

本发明专利技术涉及一种LED控制器，所述LED控制器包括：绝对值计算器，其用以计算用于期望的光输出曲线的初始光强度值；淡入计算器，其用以计算第一光强度值；以及淡出计算器，其用以计算第二光强度值。所述LED控制器还包括处理逻辑，所述处理逻辑被配置成：基于指示是要求淡入光输出效果还是淡出光输出效果的方向指示符，选择所述淡入计算器和所述淡出计算器中的一个作为选定增值计算器，使用与期望的光输出曲线相关联的一组系数值来初始化所述绝对值计算器和所述选定增值计算器的系数，以及将一组电压电平输出到一组脉宽调制(PWM)生成器，所述PWM生成器输出控制LED串的光输出的一组PWM信号。 1

Improved pulse width modulation (PWM) curve calculation with improved accuracy

The invention relates to a LED controller, which comprises an absolute value calculator used to calculate the initial light intensity value for the desired optical output curve; to fade into the calculator to calculate the first light intensity value; and to fade out the calculator for calculating the second light intensity value. The LED controller also includes a processing logic, which is configured to be based on a direction indicator that requires a light output effect or a light output effect, selecting one of the fade in calculator and the light out calculator as a selected value-added calculator, and using the desired light output curve. A set of line values are combined to initialize the coefficients of the absolute value calculator and the selected value added calculator, and to output a set of voltage levels to a group of pulse width modulation (PWM) generators, which output a set of PWM signals that control the light output of the LED string. One

【技术实现步骤摘要】
准确度改进的经调整脉宽调制(PWM)曲线计算
本公开大体上涉及一种发光二极管(LED)控制电路，且更具体地说，涉及一种利用脉宽调制(PWM)信号的LED控制电路。
技术介绍
发光二极管(LED)通常在光照显示器中用作光源。多年来，从替代消费电子装置中的小型白炽灯泡到实施于汽车前灯装配件中，LED的光输出能力已极大地提高。比起白炽灯源，使用LED的优点包括(仅举几例)更低能耗、更长使用寿命、物理牢固性、更小大小以及更快切换。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种矩阵发光二极管(LED)系统，包括：可连接到LED串的LED控制器，所述LED控制器包括：绝对值计算器，所述绝对值计算器被配置成计算初始光强度值，其中所述初始光强度值是期望的光输出曲线上的开始点；淡入计算器，所述淡入计算器被配置成计算第一光强度值，其中所述第一光强度值是所述期望的光输出曲线上在第一方向上远离所述开始点而定位的点；淡出计算器，所述淡出计算器被配置成计算第二光强度值，其中所述第二光强度值是所述期望的光输出曲线上在与所述第一方向相反的第二方向上远离所述开始点而定位的另一点；处理逻辑，所述处理逻辑被配置成：基于指示是要求淡入光输出效果还是淡出光输出效果的方向指示符，选择所述淡入计算器和所述淡出计算器中的一个作为选定增值计算器，使用一组系数值初始化所述绝对值计算器和所述选定增值计算器的系数，其中所述组系数值与所述期望的光输出曲线相关联，且基于当前所计算的光强度值输出一组电压电平；以及一组脉宽调制(PWM)生成器，所述PWM生成器被配置成基于对应于所述当前所计算的光强度值的所述组电压电平而输出一组PWM信号，其中每个PWM信号控制所述LED串的相应LED的光输出。在一个或多个实施例中，所述初始光强度值被提供为所述当前所计算的光强度值，所述选定增值计算器包括存储元件，以及所述初始光强度值被提供到所述选定增值计算器且在所述选定增值计算器开始计算之前作为所存储的光强度值而存储于所述存储元件中。在一个或多个实施例中，所述选定增值计算器被配置成：计算增量光强度值，将所述增量光强度值与所述所存储的光强度值组合以产生下一个光强度值，且将所述下一个光强度值作为所述所存储的光强度值而存储于所述存储元件中。在一个或多个实施例中，所述淡入计算器被配置成：使所述增量光强度值加上所述所存储的光强度值，以产生下一个光强度值，且所述淡出计算器被配置成：从所述所存储的光强度值中减去所述增量光强度值，以产生所述下一个光强度值。在一个或多个实施例中，所述绝对值计算器在使用所述组系数加以初始化时被配置成实施描述所述期望的光输出曲线的多项式函数，其中所述多项式函数将光强度值限定为指数的函数，且所述淡入计算器和所述淡出计算器在使用所述组系数加以初始化时被配置成实施所述多项式函数的时间离散差分，所述多项式函数将增量光强度值限定为所述指数的函数。在一个或多个实施例中，所述淡入计算器的计数器被配置成将指数值从最小值顺序递增到最大值，以产生具有第一顺序次序的一组指数，所述淡出计算器的计数器被配置成将指数值从所述最大值顺序递减到所述最小值，以产生具有与所述第一顺序次序相反的第二顺序次序的一组指数，且所述选定增值计算器进一步被配置成：计算一系列光强度值，一个光强度值对应所述组指数中的每一个指数。在一个或多个实施例中，所述选定增值计算器进一步被配置成：以更新速率计算一系列光强度值，所述更新速率等效于由所述PWM生成器所利用以生成所述PWM信号的频率，且所述处理逻辑进一步被配置成：基于所述一系列光强度值以顺序方式将多组电压电平输出到所述组PWM生成器。在一个或多个实施例中，每个PWM生成器包括：比较器，所述比较器被配置成接收数字振荡信号和所述组电压电平的相应电压电平，其中所述相应电压电平控制所述PWM信号的占空比。在一个或多个实施例中，所述LED控制器进一步包括：耦合到所述LED串的多个开关，其中每个PWM信号被提供到与所述LED串中的相应LED并联耦合的相应开关的控制栅极电极，且每个PWM信号控制所述相应开关开启和关闭所述相应LED的开关时段以根据所述期望的光输出曲线实施所述相应LED的所述光输出的时间平均亮度等级。在一个或多个实施例中，所述处理逻辑进一步被配置成：接收缩放参数的第一值，其中所述第一值指示所述期望的光输出曲线在其上延伸的步长的第一数目，每个步长对应于指数，且使用所述第一值初始化所述选定增值计算器的所述缩放参数。在一个或多个实施例中，所述处理逻辑进一步被配置成：在接收所述第一值之后，在改变时间接收所述缩放参数的第二值，其中所述第二值指示所述期望的光输出曲线在其上延伸的步长的第二数目，所述步长的第二数目不同于所述步长的第一数目，且将所述选定增值计算器的所述缩放参数改为所述第二值，其中所述选定增值计算器在改变时间之后继续输出当前所计算的光强度值。在一个或多个实施例中，紧接在所述改变时间之前生成的最后一个光强度值与紧接在所述改变时间之后生成的下一个光强度值之间的差值在阈值范围内。在一个或多个实施例中，所述LED控制器进一步包括被配置成存储多个曲线型式的本地存储器，每个曲线型式存储不同组系数值，且所述LED控制器的所述处理逻辑进一步被配置成：接收光输出曲线识别符(ID)，其中所述光输出曲线ID与所述期望的光输出曲线相关联，且从所述本地存储器检索所述组系数值，其中所述组系数值作为与所述光输出曲线ID相关联的选定曲线型式的部分而被存储。在一个或多个实施例中，所述LED控制器的所述处理逻辑进一步被配置成：在接收所述光输出曲线ID之后，在第一改变时间接收不同光输出曲线ID，从所述本地存储器检索不同组系数值，其中所述不同组系数值作为与所述不同光输出曲线ID相关联的不同曲线型式的部分而被存储，且将所述选定增值计算器的所述系数改为所述不同组系数值，其中所述选定增值计算器在改变时间之后继续输出当前所计算的光强度值。在一个或多个实施例中，所述矩阵LED系统进一步包括：中心LED微控制器，所述中心LED微控制器以通信方式耦合到所述LED控制器，以及汽车中央处理单元(CPU)，所述汽车CPU以通信方式耦合到所述中心LED微控制器，其中所述汽车CPU被配置成：响应于动态检测到的车辆状况而向所述中心LED微控制器发送一个或多个指示，且所述中心LED微控制器被配置成：响应于从所述汽车CPU接收到的所述一个或多个指示而发送与所述期望的光输出曲线相关联的曲线型式识别符(ID)；响应于从所述汽车CPU接收到的所述一个或多个指示而发送更改所述期望的光输出曲线的实施方案的缩放参数识别符(ID)，其中不同曲线型式ID和不同缩放参数ID以持续且动态的方式被发送。在一个或多个实施例中，所述矩阵LED系统进一步包括：多个LED控制器，所述多个LED控制器的每一个以通信方式与所述中心LED微控制器耦合且耦合到相应的LED串。在一个或多个实施例中，所述淡入计算器和所述淡出计算器的每一个实施20位计算宽度，且所述淡入计算器和所述淡出计算器的每一个被配置成基于所述缩放参数而实施误差校正项，以实现每指数0.5最低有效位的最大误差。在一个或多个实施例中，所述淡入计算器和所述淡出计算器的每一个实现12位光强度值分辨率，且所述淡入计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩阵发光二极管(LED)系统，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
2016.12.08 US 15/373,0241.一种矩阵发光二极管(LED)系统，其特征在于，包括：可连接到LED串的LED控制器，所述LED控制器包括：绝对值计算器，所述绝对值计算器被配置成计算初始光强度值，其中所述初始光强度值是期望的光输出曲线上的开始点；淡入计算器，所述淡入计算器被配置成计算第一光强度值，其中所述第一光强度值是所述期望的光输出曲线上在第一方向上远离所述开始点而定位的点；淡出计算器，所述淡出计算器被配置成计算第二光强度值，其中所述第二光强度值是所述期望的光输出曲线上在与所述第一方向相反的第二方向上远离所述开始点而定位的另一点；处理逻辑，所述处理逻辑被配置成：基于指示是要求淡入光输出效果还是淡出光输出效果的方向指示符，选择所述淡入计算器和所述淡出计算器中的一个作为选定增值计算器，使用一组系数值初始化所述绝对值计算器和所述选定增值计算器的系数，其中所述组系数值与所述期望的光输出曲线相关联，且基于当前所计算的光强度值输出一组电压电平；以及一组脉宽调制(PWM)生成器，所述PWM生成器被配置成基于对应于所述当前所计算的光强度值的所述组电压电平而输出一组PWM信号，其中每个PWM信号控制所述LED串的相应LED的光输出。2.根据权利要求1所述的矩阵LED系统，其特征在于所述初始光强度值被提供为所述当前所计算的光强度值，所述选定增值计算器包括存储元件，以及所述初始光强度值被提供到所述选定增值计算器且在所述选定增值计算器开始计算之前作为所存储的光强度值而存储于所述存储元件中。3.根据权利要求1所述的矩阵LED系统，其特征在于所述绝对值计算器在使用所述组系数加以初始化时被配置成实施描述所述期望的光输出曲线的多项式函数，其中所述多项式函数将光强度值限定为指数的函数，且所述淡入计算器和所述淡出计算器在使用所述组系数加以初始化时被配置成实施所述多项式函数的时间离散差分，所述多项式函数将增量光强度值限定为所述指数的函数。4.根据权利要求1所述的矩阵LED系统，其特征在于所述淡入计算器的计数器被配置成将指数值从最小值顺序递增到最大值，以产生具有第一顺序次序的一组指数，所述淡出计算器的计数器被配置成将指数值从所述最大值顺序递减到所述最小值，以产生具有与所述第一顺序次序相反的第二顺序次序的一组指数，且所述选定增值计算器进一步被配置成：计算一系列光强度值，一个光强度值对应所述组指数中的每一个指数。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克斯·科内利斯·约翰内斯·布思克尔，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL