一种调光控制器、汽车天窗控制系统及汽车
技术领域
本实用新型实施例涉及汽车天窗领域，尤其涉及一种调光控制器、汽车天窗控制系统及汽车。
背景技术
调光玻璃，通常称为可调光玻璃或者电致调光玻璃，通过对该玻璃的调光夹层施加电压，改变调光玻璃内的微利或材料特性，从而改变玻璃的透光性能。由于技术的限制，当下还未在汽车天窗领域推广使用。
现有技术中，汽车天窗一般采用遮阳帘、遮阳帘滑轨以及汽车贴膜等方案遮挡阳光。
通过遮阳帘、遮阳滑轨以及汽车贴膜等方式，其机械电机总成复杂，系统结构繁琐，不仅占有汽车内部空间较多，而且不能按照用户的需求改变透光率。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种调光控制器、汽车天窗控制系统及汽车，目的在于实现汽车天窗玻璃透光率可以根据用户需要进行任意调节，并简化汽车天窗系统，解决了车载玻璃透光率调整不方便，系统复杂的问题。
为达此目的，第一方面，本实用新型实施例提供了一种调光控制器，该调光控制器包括：
局域互联网络总线收发模块、微控制单元、升压模块和逆变控制输出模块；
其中，所述局域互联网络总线收发模块与所述微控制单元以及外部汽车控制器电连接，用于实现所述微控制单元以及所述外部汽车控制器之间的通信；
所述微控制单元与所述逆变控制输出模块以及外部汽车电源电连接，用于根据外部输入的汽车天窗透光率控制指令产生并输出对应的脉冲宽度调制信号；
所述升压模块与所述逆变控制输出模块以及所述外部汽车电源电连接，用于对所述外部汽车电源输入的直流电压进行升压处理，并将升压处理后的直流电压输出至所述逆变控制输出模块；
所述逆变控制输出模块用于根据所述脉冲宽度调制信号将所述升压模块输入的直流电压转换为对应的交流电压，并将所述交流电压输出至外部汽车天窗玻璃的电压控制端，以调节所述外部汽车天窗玻璃的透光率。
可选地，所述微控制单元包括接收端口、发送端口和脉冲宽度调制端口；
所述局域互联网络总线收发模块通过所述接收端口和所述发送端口与所述微控制单元电连接；
所述逆变控制输出模块通过所述脉冲宽度调制端口与所述微控制单元电连接。
可选地，所述微控制单元还包括控制端口，所述控制端口用于连接外部数字及模拟开关。
可选地，所述升压模块包括：电源保护单元，升压转换单元，电压监控单元和电压调节单元；
所述电源保护单元与所述升压转换单元电连接，用于保护供电电路；
所述升压转换单元与所述电源保护单元和所述电压监控单元电连接，用于将所述外部汽车电源输入的直流电压升压；
所述电压监控单元还与所述电源保护单元和所述逆变控制输出模块电连接，用于监控所述升压转换单元的升压状态；
所述电压调节单元与所述电源保护单元电连接，用于防止电源反接。
可选地，所述逆变控制输出模块包括：储能单元，逻辑控制单元，第一逆变开关，第二逆变开关，第一逆变电路单元，第二逆变电路单元和保护监控单元；
所述储能单元与所述升压模块和所述逻辑控制单元电连接，用于提供升压模块输出的直流电压；
所述逻辑控制单元用于控制所述第一逆变电路单元和所述第二逆变电路单元的通断；
所述微控制单元通过所述第一逆变开关和所述第二逆变开关与所述逻辑控制单元电连接，所述第一逆变开关和所述第二逆变开关用于传输所述微控制单元发出的所述脉冲宽度调制信号；
所述第一逆变电路单元和所述第二逆变电路单元与所述逻辑控制单元电连接，所述第一逆变电路单元和所述第二逆变电路单元用于将所述升压模块输入的直流电压转换为对应的交流电压；
所述保护监控单元与所述逻辑控制单元电连接，用于保护所述逆变控制输出模块中的逆变控制输出电路。
可选地，所述调光控制器还包括：负载保护模块；
所述负载保护模块与所述微控制单元和所述逆变控制输出模块电连接，用于保护负载电路。
可选地，所述调光控制器还包括：滤波模块；
所述滤波模块与所述逆变控制输出模块电连接，用于稳定输出电路。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种汽车天窗控制系统，该汽车天窗控制系统包括：
外部汽车控制器，连接器，汽车天窗以及如上述第一方面中任意一项所述的调光控制器；
所述连接器包括电路基板以及位于所述电路基板上的汽车电源和局域互联网络总线接口，所述汽车电源用于为所述微控制单元和所述升压模块供电，所述局域互联网络总线接口用于实现所述局域互联网络总线收发模块和所述外部汽车控制器之间的通信；
所述外部汽车控制器与所述连接器电连接，用于发送汽车天窗透光率控制指令控制信号；
所述连接器还与所述调光控制器电连接，用于为所述调光控制器传输所述汽车天窗透光率控制指令控制信号；
所述调光控制器与所述汽车天窗电连接，用于调整所述汽车天窗的电压。
可选地，所述连接器还包括数字及模拟开关；
所述数字及模拟开关与所述调光控制器电连接，用于根据用户操作产生并传输第一汽车天窗透光率控制指令。
可选地，还包括光敏传感器，所述光敏传感器与所述外部汽车控制器电连接，用于根据环境光照产生并传输第二汽车天窗透光率控制指令。
第三方面，本实用新型实施例还提供了一种汽车，该汽车包括如上述第二方面中任意一项所述的汽车天窗控制系统。
本实用新型实施例公开的一种调光控制器、汽车天窗控制系统及汽车，通过升压模块将外部汽车电源的直流电压升压处理，并将升压后的电压传输到逆变控制输出模块中，利用逆变控制输出电路将直流电压改变成为控制外部汽车天窗玻璃的交流电压，实现对外部汽车天窗玻璃的电压控制；通过局域互联网络总线收发模块接收外部汽车控制器发出的汽车天窗透光率控制指令，并将汽车天窗透光率控制指令传输至微控制单元中，微控制单元根据汽车天窗透光率控制指令产生脉冲宽度调制信号，并将脉冲宽度调制信号传送至逆变控制输出模块，通过脉冲宽度调制信号改变逆变控制输出模块输出的交流电压值，从而改变输出到外部汽车天窗玻璃端的交流电压值，进而调节天窗玻璃的透光率。微控制单元根据外部控制指令生成相应的脉冲宽度调制信号，从而改变逆变控制输出模块输出的交流电压值，可以根据用户的需要随时调节天窗玻璃的透光率，简单方便，易于操作并且简化了车载系统，节省了车载空间。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种调光控制器的结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的TLE9842型号微控制单元的示意图。
图3是本实用新型实施例提供的另一种调光控制器的结构示意图。
图4是本实用新型实施例提供的一种升压转换器结构示意图。
图5是本实用新型实施例提供的一种调光控制器中逆变转换输出模块的结构示意图。
图6是本实用新型实施例提供的一种经过滤波后的交流电波形示意图。
图7是本实用新型实施例提供的一种汽车天窗控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。
图1是本实用新型实施例提供的一种调光控制器的结构示意图，如图1所示，一种调光控制器1包括：
局域互联网络总线收发模块10、微控制单元11、升压模块12和逆变控制输出模块13；
其中，局域互联网络总线收发模块10与微控制单元11以及外部汽车控制器电连接，用于实现微控制单元11以及外部汽车控制器之间的通信；
微控制单元11与逆变控制输出模块13以及外部汽车电源电连接，用于根据外部输入的汽车天窗透光率控制指令产生并输出对应的脉冲宽度调制信号；
升压模块12与逆变控制输出模块13以及外部汽车电源电连接，用于对外部汽车电源输入的直流电压进行升压处理，并将升压处理后的直流电压输出至逆变控制输出模块13；
逆变控制输出模块13用于根据脉冲宽度调制信号将升压模块12输入的直流电压转换为对应的交流电压，并将交流电压输出至外部汽车天窗玻璃的电压控制端，以调节外部汽车天窗玻璃的透光率。
局域互联网络总线(Local Interconnect Network，简称LIN)是指汽车中车灯，座椅，车窗等控制总线，微控制单元11(Microcontroller Unit；简称MCU)可以是一种逻辑控制微型计算机，示例性的，微控制单元11可以采用TLE9842型号，图2是本实用新型实施例提供的TLE9842型号微控制单元的示意图，汽车天窗透光率控制指令可以是LIN信号。微控制单元11通过局域互联网络总线与外部汽车控制器连接，通过外部汽车控制器发送汽车天窗透光率控制指令，经由微控制单元11输出相应的脉冲宽度调制信号到逆变控制输出模块13，同时，升压模块12将外部汽车电源的直流电压升压到逆变控制输出模块13的需求电压，为逆变控制输出模块13提供电能，逆变控制输出模块13将升压后的直流电转换成为调控天窗玻璃的交流电压，利用微控制单元11输出的脉冲宽度调制信号调整逆变控制输出模块13输出的交流电压，从而改变施加在天窗玻璃的交流电压值，进而改变天窗玻璃的透光率。通过升压模块12提高汽车电源的电压值，在利用逆变控制输出模块13将直流电转换成交流电，全程均是自动完成，无需用户自己操作，根据用户的需求任意调控外部汽车控制器，改变微控制单元11输出的脉冲宽度调制信号，进而调节逆变控制输出模块13输出到天窗玻璃的交流电压值，简单方便，易于操作，代替了传统天窗遮阳布、车窗贴膜、车窗滑轨以及控制遮阳帘的电机总成，节省车载空间，简化车载系统。
可选地，微控制单元11包括接收端口RX、发送端口TX和脉冲宽度调制端口PWM；
局域互联网络总线收发模块10通过接收端口RX和发送端口TX与微控制单元11电连接；
逆变控制输出模块13通过脉冲宽度调制端口PWM与微控制单元11电连接。
微控制单元11通过接收端口RX接收外部汽车控制器发送汽车天窗透光率控制指令，提高传输的有效性和准确性，通过微控制单元11调节汽车天窗玻璃的透光率后，微控制单元11利用发送端口TX发送反馈信号到外部汽车控制器，确保调节成功，提升用户的体验感。微控制单元11通过脉冲宽度调制端口PWM发送脉冲宽度调制信号到逆变控制输出模块13，提升信号传输的稳定性。
可选地，微控制单元11还包括控制端口111，控制端口111用于连接外部数字及模拟开关。
可以理解的是，微控制单元11通过控制端口111连接外部数字及模拟开关，用户可以通过外部数字及模拟开关直接调节微控制单元11，控制微控制单元11发送相对应的脉冲宽度调制信号，丰富用户调整天窗玻璃透光率的方式，增强用户体验感，提升控制的操作性。
图3是本实用新型实施例提供的另一种调光控制器的结构示意图，如图3所示，可选地，升压模块12包括：电源保护单元121，升压转换单元122，电压监控单元123和电压调节单元124；
电源保护单元121与升压转换单元122电连接，用于保护供电电路；
升压转换单元122与电源保护单元121和电压监控单元123电连接，用于将外部汽车电源输入的直流电压升压；
电压监控单元123还与电源保护单元121和逆变控制输出模块13电连接，用于监控升压转换单元122的升压状态；
电压调节单元124与电源保护单元121电连接，用于防止电源反接。
其中，升压转换单元122包括升压转换器1221和升压晶体管Q5，升压转换器1221的输入端与电源保护单元121电连接，升压转换器1221的输出端与升压晶体管Q5的控制端电连接，升压晶体管Q5的第一端与电源保护单元121电连接，升压晶体管Q5的第二端接地；电压监控单元123的第一端与电源保护单元121电连接，电压监控单元123的第二端与逆变控制输出模块13电连接；电压调节单元124包括电压调节器1241和电压调节二极管D1，电压调节二极管D1的正极与电源保护单元121电连接，电压调节二极管D1的负极与电压调节器1241电连接。示例性的，图4是本实用新型实施例提供的一种升压转换器结构示意图，如图4所示，升压转换器1221可以采用LM5022型号，外部汽车电源输入的直流电VIN经由升压转换器1221和变压器L1进行升压，并输出升压后的直流电压V0到逆变控制输出模块。
图5是本实用新型实施例提供的一种调光控制器中逆变转换输出模块的结构示意图，如图5所示，可选地，逆变控制输出模块13包括：储能单元131，逻辑控制单元132，第一逆变开关IN1，第二逆变开关IN2，第一逆变电路单元133，第二逆变电路单元134和保护监控单元135；
储能单元131与升压模块和逻辑控制单元132电连接，用于提供升压模块输出的直流电压；
逻辑控制单元132用于控制第一逆变电路单元133和第二逆变电路单元134的通断；
微控制单元通过第一逆变开关IN1和第二逆变开关IN2与逻辑控制单元132电连接，第一逆变开关IN1和第二逆变开关IN2用于传输微控制单元发出的脉冲宽度调制信号；
第一逆变电路单元133和第二逆变电路单元134与逻辑控制单元132电连接，第一逆变电路单元133和第二逆变电路单元134用于将升压模块输入的直流电压转换为对应的交流电压；
保护监控单元135与逻辑控制单元132电连接，用于保护逆变控制输出模块13中的逆变控制输出电路。
其中，逻辑控制单元132的第一输入端与第一逆变开关IN1电连接，逻辑控制单元132的第二输入端和第二逆变开关IN2电连接，逻辑控制单元132的第一输出端与第一逆变电路单元133电连接，逻辑控制单元132的第二输出端与第二逆变电路单元134电连接；进一步的，第一逆变电路单元133包括第一门驱动器1331，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一门驱动器1331的第一输入端与逻辑控制单元132的第一输出端电连接，第一门驱动器1331的第二输入端与升压模块电连接，第一门驱动器1331的第一输出端与第一晶体管Q1的控制端电连接，第一晶体管Q1的第一端与储能单元131电连接，第一晶体管Q1的第二端与第二晶体管Q2的第一端电连接，第二晶体管Q2的第二端接地，第一门驱动器1331的第二输出端与第二晶体管Q2的控制端电连接；
基于相同的构思，第二逆变电路单元134包括第二门驱动器1341，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，第二门驱动器1341的第一输入端与逻辑控制单元132的第二输出端电连接，第二门驱动器1341的第二输入端与升压模块电连接，第二门驱动器1341的第一输出端与第三晶体管Q3的控制端电连接，第三晶体管Q3的第一端与储能单元电连接131，第三晶体管Q3的第二端与第四晶体管Q4的第一端电连接，第四晶体管的第二端接地，第二门驱动器1341的第二输出端与第四晶体管的控制端电连接；储能单元131与逻辑控制单元132电连接。另外，保护监控单元135包括了电流监控单元1351、温度检测单元1352和电压检测单元1353，通过电流监控单元1351监测逆变控制输出模块13中的电流大小，防止电流过载；通过温度检测单元1352监测逆变控制输出模块13中的温度大小，防止温度过高；通过电压检测单元1353监测逆变控制输出模块13中的电压大小，防止电压过载；提升整个系统的安全性能。
通过储能单元131传输经过升压模块升压后的直流电压，为逆变控制输出模块13供电，通过逻辑控制单元132控制第一逆变电路单元133和第二逆变电路单元134的逻辑通断，实现直流电向交流电的转换，同时通过第一逆变开关IN1和第二逆变开关IN2传输微控制单元的脉冲宽度调制信号，调整逻辑控制单元132对第一逆变电路单元133和第二逆变电路单元134的逻辑通断，从而简单方便的实现改变逆变控制输出模块13的输出交流电压的目的。通过电控电路，实现直流电向交流电的转换，电路简单，全程自动实现，提高转换效率，利用微控制单元来改变输出交流电的电压值，方便用户随时改变天窗玻璃的透光度，方便高效。
继续参照图3，如图3所示，可选地，调光控制器还包括：负载保护模块14；
负载保护模块14与微控制单元11和逆变控制输出模块13电连接，用于保护负载电路。
通过负载保护模块14，防止负载由于过载、缺项和短路等电路问题造成的损害，提升系统的安全性能，保障用户的适用安全。
可选地，调光控制器还包括：滤波模块15；
滤波模块15与逆变控制输出模块13电连接，用于稳定输出电路。
示例性的，可以采用LC低通滤波，通过LC低通滤波，滤除20KHz的载波，提升交流电压输出的稳定性，图6是本实用新型实施例提供的一种经过滤波后的交流电波形示意图，如图6所示，该正弦图像是经过LC低通滤波后输出的交流电波形图，其有效值为36V，频率为50Hz。通过滤波模块15，将逆变控制输出模块13输出的交流电压进行滤波处理，提高交流电压的稳定性，增强调控天窗玻璃的精准度。
图7是本实用新型实施例提供的一种汽车天窗控制系统的结构示意图，如图7所示，一种汽车天窗控制系统包括：
外部汽车控制器2，连接器3，汽车天窗4以及上述中任意一项所述的调光控制器1；
连接器3包括电路基板(图中未示出)以及位于电路基板上的汽车电源31和局域互联网络总线接口33，汽车电源31用于为微控制单元11和升压模块12供电，局域互联网络总线接口33用于实现局域互联网络总线收发模块10和外部汽车控制器2之间的通信；
外部汽车控制器2与连接器3电连接，用于发送汽车天窗透光率控制指令控制信号；
连接器3还与调光控制器1电连接，用于为调光控制器1传输汽车天窗透光率控制指令控制信号；
调光控制器1与汽车天窗4电连接，用于调整汽车天窗的电压。
外部汽车控制器2可以是车身控制模块(boay control Module，简称BCM)，外部汽车控制器2通过局域互联网络总线接口33向调光控制器1发送汽车天窗透光率控制指令，提升指令发送的准确性和稳定性，连接器3中的汽车电源31位调光控制器1提供供电电压，示例性的，汽车电源31提供12V直流电压为调光控制器1供电，经过调光控制器1将12V直流电压转换为51V交流电压。调光控制器1的有益效果与上述有益效果相同，此处不再赘述。
可选地，连接器3还包括数字及模拟开关32；
数字及模拟开关32与调光控制器1电连接，用于根据用户操作产生并传输第一汽车天窗透光率控制指令。
数字及模拟开关32可以是旋钮开关，与微控制单元11中的控制端口111电性连接，通过数字及模拟开关32，用户可以直接调节旋钮开关，通过旋钮开关产生的第一汽车天窗透光率控制指令控制逆变控制输出模块13的输出电压，从而调节天窗玻璃的透光度，丰富对天窗玻璃的透光度调节的方式，提高用户体验感。示例性的，表1是逆变控制输出模块输出电压与天窗玻璃透光度的对应关系，如表1所示，将数字及模拟开关32划分为十个档位，每个档位对应的天窗玻璃透光度大约按照10％的精度控制。当用户操作数字及模拟开关32为1挡位时，其输出电压的电压有效值为0V，对应的天窗玻璃透光度为61.7％，当用户操作数字及模拟开关32为10挡位时，其输出电压的电压有效值为36V，对应的天窗玻璃透光度为79.6％，接近完全透光。另外，示例性的，电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)在透光度为0％或者关闭状态时，电子控制单元4S内未接收到车汽天窗透光率控制指令或者受到睡眠指令时调光控制器将进入睡眠状态，直到有车汽天窗透光率控制指令唤醒调光控制器，以节省调光控制器的电能。
表1.逆变控制输出模块输出电压与天窗玻璃透光度的对应关系
可选地，汽车天窗控制系统还包括光敏传感器5，光敏传感器5与外部汽车控制器2电连接，用于根据环境光照产生并传输第二汽车天窗透光率控制指令。
光敏传感器5可以自动捕捉汽车周边环境的光照强度，通过光敏传感器5捕捉光照强度信息，经过外部汽车控制器2逻辑运算，发出对应的第二汽车天窗透光率控制指令，从而自动控制天窗玻璃的透光度。示例性的，当在夏季阳光照射强度高的时候，光敏传感器5捕捉光照强度，通过外部汽车控制器2逻辑运算，得出光照强度过高的结论，自动生成第二汽车天窗透光率控制指令，经由连接器3的局域互联网络总线接口33传输至调光控制器1，利用调光控制器1降低输出的交流电的电压值，从而降低汽车天窗4的透光度，为用户遮挡外部强烈的光照，避免用户受到强烈的光照刺激，减少光照刺激对驾驶员的影响，提升乘客乘车体验。再比如，当光敏传感器5捕捉光照强度，传输给外部汽车控制器2后，外部汽车控制器2通过逻辑运算，的出光照强度过低的结论，自动生成第二汽车天窗透光率控制指令，经由连接器3的局域互联网络总线接口33传输至调光控制器1，利用调光控制器1提高输出的交流电的电压值，从而提升汽车天窗4的透光度，增强车内的光照强度，为用户营造舒适的乘车环境。利用光敏传感器5增强了天窗玻璃透光度调节的智能化，提升了天窗玻璃的适应能力，并且无需用户操作，采用自动感应的方式，随时适应各种不同的光照环境，简单便捷，提升用户的体验感。
另外，本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括上述中任意一项所述的汽车天窗控制系统。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
