分布式轉(zhuǎn)向燈同步策略的研究

姜 浙

（北京汽車研究總院有限公司，北京 101300）

1 背景

車身控制系統(tǒng)是整車控制的重要組成部分，涉及到汽車的安全性、舒適性。靈活的、可拓展的、穩(wěn)定的車身控制系統(tǒng)，已經(jīng)是評價車輛電器能力的重要部分，分布式總線車身控制系統(tǒng)能很好地解決電子發(fā)展帶來的問題。分布式總線控制系統(tǒng)已經(jīng)是車身控制系統(tǒng)發(fā)展的一個趨勢。

隨著整車車型設(shè)計進行，左前部所有燈光、右前部所有燈光和尾部燈光分布式控制的設(shè)計開發(fā)經(jīng)過多次優(yōu)化，已經(jīng)滿足了設(shè)計要求。此種控制方式方便簡單，前部燈光和尾部燈光分布式控制，即左前燈控制模塊控制左前所有燈光，右前燈控制模塊控制右前所有燈光，尾燈控制模塊控制尾部所有燈光。此分布式控制滿足電器功能件燈光正常工作的同時也能保證線束布線簡潔。假如其中一個燈光控制模塊功能異常，不會影響其它模塊的正常工作，提高了安全性。

本文著重研究某車型轉(zhuǎn)向燈同步策略。此車型的左門、右門和后門為了便于拆卸，同時保證車身電器安全功能正常工作，如：左轉(zhuǎn)向燈 （左前轉(zhuǎn)向燈、左側(cè)轉(zhuǎn)向燈和左后轉(zhuǎn)向燈）和右轉(zhuǎn)向燈 （右前轉(zhuǎn)向燈、右側(cè)轉(zhuǎn)向燈和右后轉(zhuǎn)向燈），此車型左、右轉(zhuǎn)向燈采用分布式控制，即左、右前轉(zhuǎn)向燈由左、右前控制模塊控制；左、右側(cè)轉(zhuǎn)向燈由左、右門模塊控制；左、右后轉(zhuǎn)向燈由尾燈控制模塊控制。

2 轉(zhuǎn)向燈控制原理

分布式轉(zhuǎn)向燈控制示意圖如圖1所示。

圖1 分布式轉(zhuǎn)向燈控制示意圖

2.1 轉(zhuǎn)向燈控制的功能描述

1）在點火開關(guān)處于ON擋或Start擋時，如果轉(zhuǎn)向燈左或右轉(zhuǎn)向開關(guān)閉合，即識別到HW_TurnLeft_SW_ST或 HW_TurnRight_SW_ST信號，左或右轉(zhuǎn)向燈輸出ON （持續(xù)有效）。

2）不管點火開關(guān)處于哪個擋位，如果危險報警燈開關(guān)有效 （硬線開關(guān)低有效，開關(guān)為自復(fù)位開關(guān)），則危險報警燈輸出ON（持續(xù)有效），且左轉(zhuǎn)向燈和右轉(zhuǎn)向燈輸出都同時為ON （持續(xù)有效）。

3）點火開關(guān)處于KL15 ON或KL 50 ON時，當安全氣囊起爆信號“AirBagSt”有效時，危險報警燈輸出ON（持續(xù)有效），且左轉(zhuǎn)向燈和右轉(zhuǎn)向燈輸出都同時為ON（持續(xù)有效）。

土壤孔隙率:用已知容積(V)的環(huán)刀切削土壤,使土樣充滿環(huán)刀,再用天平稱量環(huán)刀中土壤的重量(m1),在烘箱(105°C)中烘干土壤水分,稱量烘干后土壤的重量(m2).再將環(huán)刀垂直全部壓入土樣,將土裝入容器(記容器重量為m3),在烘箱(105°C)中烘干土壤水分至恒重記為m4,則

4）系統(tǒng)如果接收到RKE模塊發(fā)出的轉(zhuǎn)向燈指令有效，則按照“RKE_TurnLightCmd”指令的具體內(nèi)容執(zhí)行危險報警燈的輸出。

5）當轉(zhuǎn)向燈的輸出條件發(fā)生沖突時，例如左轉(zhuǎn)信號與危險報警燈信號同時有效，則以最新發(fā)生的條件優(yōu)先。當最新發(fā)生的條件結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行次新條件的輸出，直到所有輸出條件解除后結(jié)束全部輸出。

2.2 轉(zhuǎn)向燈控制邏輯的具體實現(xiàn)

以右前轉(zhuǎn)向燈為例：當控制器喚醒時，控制器發(fā)出的FrontRightTurnLamp信號為默認值0。

2.2.1 當收到RightTurnLampOnOff=1時

當收到RightTurnLampOnOff=1時，如果下面條件滿足：①判斷當前蓄電池電壓在：9~16V之間；②IGN ON=1；③沒有當前右前轉(zhuǎn)向燈故障；則當同步信號SynChroCmd變?yōu)?時，則不論右前轉(zhuǎn)向燈之前什么狀態(tài)，都立刻打開右前轉(zhuǎn)向燈，閃爍頻率為1.5Hz，占空比為50%，且啟動時間不大于1.5s。同時置位FrontRightTurnLamp=1，并通過總線發(fā)出。

如果上述條件①不滿足了，則立刻關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈，同時發(fā)出更新狀態(tài)。之后恢復(fù)后，再繼續(xù)打開。

如果上述條件②不滿足了，如果DangerAlarmOnOff=0，則立刻關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈，同時發(fā)出更新狀態(tài)?；謴?fù)后，再繼續(xù)打開；如果DangerAlarmOnOff=1，則根據(jù)同步信號SynchroCmd從0到1的信號，不論右前轉(zhuǎn)向燈之前什么狀態(tài)，都從重新打開狀態(tài)開始，從而進入危險報警燈工作狀態(tài)。如果DangerAlarmOnOff從0變?yōu)?，則根據(jù)同步信號SynchroCmd從0到1的信號，不論右前轉(zhuǎn)向燈之前什么狀態(tài)，都從重新打開狀態(tài)開始，從而進入危險報警燈工作狀態(tài)。

如果上述條件③不滿足了，立刻關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈，同時發(fā)出更新狀態(tài)。但故障清除后，必須要等待RightTurnLampOnOff或DangerAlarmOnOff再次由0變成1時，才能恢復(fù)正常驅(qū)動功能；RightTurnLampOnOff=0時，且DangerAlarmOnOff=0，則立即無條件關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈。同時發(fā)出更新狀態(tài)。

2.2.2 當收到DangerAlarmOnOff=1時

當收到DangerAlarmOnOff=1時，如果下面條件滿足：①判斷當前蓄電池電壓在：9~16V之間；②LeftTurnLampOnOff=1，并且RightTurnLampOnOff=1；③沒有當前右前轉(zhuǎn)向燈故障；則當同步信號SynChroCmd變?yōu)?時，則不論右前轉(zhuǎn)向燈之前什么狀態(tài)，都立刻打開右前轉(zhuǎn)向燈，閃爍頻率為1.5Hz，占空比為50%，且啟動時間不大于1.5s。同時置位FrontRightTurnLamp=1，并通過總線發(fā)出。

當收到DangerAlarmOnOff=1時，上述條件也滿足時，但如果：右前轉(zhuǎn)向燈狀態(tài)信號FrontRightTurnLamp=1，則根據(jù)同步信號SynchroCmd從0到1的信號，不論右前轉(zhuǎn)向燈之前什么狀態(tài)，都從重新打開狀態(tài)開始，從而進入到右轉(zhuǎn)向工作狀態(tài)。

如果上述條件①和②不滿足了，則立刻關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈，同時發(fā)出更新狀態(tài)。

如果上述條件③不滿足了，立刻關(guān)閉右前轉(zhuǎn)向燈，同時發(fā)出更新狀態(tài)。但故障清除后，必須要等待RightTurnLampOnOff或DangerAlarmOnOff再次由0變成1時，才能恢復(fù)正常驅(qū)動功能；DangerAlarmOnOff=0，且LeftTurnLampOnOff=0時，則立即無條件關(guān)閉左前轉(zhuǎn)向燈。同時發(fā)出更新狀態(tài)。

3 轉(zhuǎn)向燈分布策略方案

分布式總線車身控制系統(tǒng)采用同步信號來進行同步。同步過程設(shè)計如圖2所示。

圖2 同步過程設(shè)計

此分布式轉(zhuǎn)向燈控制采用8M±0.5%陶振，兩片陶振分別走上下極限公差。

1個周期誤差t=660ms×0.5%×2=6.6ms

由于光對視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的視覺在光停止作用后，仍保留一段時間的現(xiàn)象，其具體應(yīng)用是電影的拍攝和放映。原因是由視神經(jīng)的反應(yīng)速度造成的其時值是1 ／24約41ms［1］。

假設(shè)時間T1為第1次雙閃時間，TN為第N （N=1，2，3…）次雙閃時間，所以N次雙閃累計誤差時間TN=Nt。

根據(jù)以上分析，人能感覺出雙閃不同步的雙閃次數(shù)n=41ms／6.6ms=6.2，所以N≤6。同時考慮到芯片負載率及冗余，取N=5。

同步時間660ms×5=3300ms=3.3s

“LeftTurnLampOnOff”、“RightTurnLampOnOff”、“Danger－AlarmOnOff”這3個信號是持續(xù)為“1”（燈輸出閃爍動作）或“0”（無動作）的信號?！癝ynchroCmd”是每隔3.3s就進行“0”與“1”交替變換的同步信號 （即變換的周期為6.6s），這些信號將一起發(fā)給左前燈模塊、右前燈模塊、左門模塊、右門模塊以及尾燈模塊，用于不同模塊之間的轉(zhuǎn)向燈閃爍同步。轉(zhuǎn)向燈的閃爍頻率是由各個子模塊自行完成的，常規(guī)閃爍周期是660ms，頻率大約為1.5Hz。

圖3為同步控制時序圖。當控制器喚醒時，同步信號SynChroCmd從CBCM初始化開始就按照0->1->0->1……這樣每隔3.3s變換一次，與鑰匙擋位無關(guān)。當需要輸出左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、危險報警燈控制指令時，不管當前的SynChroCmd值如何，SynChroCmd都無條件地與控制指令一起同時變?yōu)?，然后又按照1->0->1……這樣每隔3.3s變換一次?？刂破髟谧笄稗D(zhuǎn)向燈工作期間，在同步信號SynChroCmd跳變的上升沿或下降沿，都立即點亮右前轉(zhuǎn)向燈，不考慮之前的閃爍頻率，同步后，恢復(fù)之前的閃爍頻率。

圖3 同步控制時序圖

4 結(jié)束語

本文通過對轉(zhuǎn)向燈控制原理、控制邏輯的具體實現(xiàn)和分布式轉(zhuǎn)向燈同步策略的具體實現(xiàn)方式進行了研究及分析，最終保證了分布式轉(zhuǎn)向燈同步問題得以解決。