一種汽車改裝律動燈光控制系統(tǒng)及控制方法

羅詩明　楊秋燕　黃常清

摘 要：針對以往車燈點亮效果單一問題，本文從燈具技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新及LED光源的大量應(yīng)用出發(fā)，提出了一種新型乘用車解閉鎖、開關(guān)門、充電時前燈及尾燈律動燈光控制改裝方法，提升整車的用戶體驗，影顯車輛個性化、科技感及儀式感。

關(guān)鍵詞：車燈 解閉鎖 開關(guān)門 充電 律動車燈 改裝

1 引言

近年，隨著中國汽車工業(yè)制造水平的提高，消費者購買力的提升以及汽車價格不斷下探，中國汽車市場快速發(fā)展。消費者不再僅僅滿足于產(chǎn)品的基本使用功能，對產(chǎn)品的個性化需求越來越強烈[1]。

車燈作為汽車外觀的重要組成部分，逐漸成為用戶選購車型時的重點考慮項，主機廠也愈加重視用戶對車燈的體驗。以往乘用車車燈主要作為法規(guī)裝置提供照明和行車信號，僅通過各功能開關(guān)硬線完成對應(yīng)功能開閉，光源同時亮或滅，點亮效果單一[2]。用戶在使用車輛解鎖及離開車輛閉鎖時，也僅通過轉(zhuǎn)向燈閃爍來提示用戶車輛位置及解閉鎖狀態(tài)。隨著燈具技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新及LED光源的大量應(yīng)用，內(nèi)部控制電路對于LED光源的控制有更大的靈活性及多樣性[3]，可以打破只能同時亮或滅的點亮效果，為用戶在多場景使用時提供酷炫的燈光律動效果，帶來舒適體驗。

本文提出一種新型乘用車律動燈光控制系統(tǒng)改裝方法，其目的是戶通過改裝，使車輛實現(xiàn)用鑰匙尋車、車輛解閉鎖、開關(guān)門、充電時，前燈及尾燈分別實現(xiàn)不同炫酷的律動效果，營造一種“歡迎使用”和“伴我回家”的特殊體驗，彰顯車輛個性化，提升整車科技感與辨識度。

2 律動燈光控制系統(tǒng)組成

2.1 律動燈光控制系統(tǒng)介紹

本文提出一種乘用車在非行駛狀態(tài)下特定場景時的律動燈光控制系統(tǒng)改裝方法。當(dāng)用戶車輛處于預(yù)設(shè)的特定場景時，車燈控制器根據(jù)從BCM（車身控制器）及整車CAN總線上獲取的車輛狀態(tài)信息，判斷啟動律動燈光效果，控制對應(yīng)車燈LED按照預(yù)先設(shè)定的點亮順序、點亮?xí)r間及點亮形式進行點亮，不同場景對應(yīng)不同的律動點亮效果。

2.2 律動燈光響應(yīng)場景定義及響應(yīng)邏輯

考慮到車燈是法規(guī)強制功能，為保證原車車燈在行駛狀態(tài)時功能滿足法規(guī)要求，本文將律動燈光定義為車輛在未行駛狀態(tài)時才會響應(yīng)。對應(yīng)的律動燈光響應(yīng)場景及響應(yīng)邏輯見下表1。

2.3 律動燈光控制系統(tǒng)原理圖

律動控制器從儀表保險盒獲取常電，設(shè)計休眠喚醒。律動控制器通過原車OBD接口與CAN總線連接，可獲取鑰匙解閉鎖、開關(guān)門、充電、車速等信號，同時通過私有CAN與LED驅(qū)動器連接。LED驅(qū)動器從儀表保險盒獲取常電，設(shè)計休眠喚醒。LED驅(qū)動器與律動控制器以及BCM連接，優(yōu)先響應(yīng)BCM信號，在符合響應(yīng)邏輯定義時，向LED驅(qū)動器發(fā)出律動啟停指令。此系統(tǒng)不需要更改量產(chǎn)下線的BCM零件，非常適合車輛后裝增加車燈律動功能。原理圖見圖1。

3 律動燈光控制方法

3.1 律動控制策略

律動控制策略分為BCM信號識別、CAN總線信號識別、車燈動作三部分內(nèi)容。

3.1.1 BCM信號識別

原車BCM信號用于控制車燈按法規(guī)要求點亮或者熄滅。為保證車輛的正常使用及行駛安全，當(dāng)LED驅(qū)動器識別到BCM信號時，將對BCM信號按最高優(yōu)先級響應(yīng)。即當(dāng)LED驅(qū)動器接收到BCM信號時，無論律動控制器發(fā)出何種信號，均只響應(yīng)BCM信號，不執(zhí)行律動控制器信號。

原車BCM信號分為位置燈信號、晝間行駛燈信號、轉(zhuǎn)向燈信號3種。

（1）位置燈信號：當(dāng)用戶打開位置燈開關(guān)或遠近光燈開關(guān)時，BCM以12V電壓驅(qū)動前后位置燈進行點亮。當(dāng)用戶關(guān)閉時，BCM停止對該路供電，前、后位置燈熄滅。

（2）晝間行駛燈信號：當(dāng)車輛上高壓且位置燈開關(guān)未打開時，BCM以12V電壓驅(qū)動晝間行駛燈進行點亮。當(dāng)整車下高壓或用戶打開位置燈開關(guān)時，BCM停止對該路供電，晝間行駛燈熄滅。

（3）轉(zhuǎn)向燈：當(dāng)用戶打開一側(cè)轉(zhuǎn)向燈開關(guān)或雙閃開關(guān)時，BCM以12V電壓驅(qū)動單側(cè)或雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈點亮。當(dāng)用戶關(guān)閉時，BCM停止對該路供電，轉(zhuǎn)向燈熄滅。

3.1.2 車燈對CAN總線信號識別

律動控制器通過OBD接口接入原車CAN網(wǎng)絡(luò)，獲取解閉鎖、開關(guān)門、充電等3部分狀態(tài)信號。

（1）解閉鎖信號：當(dāng)用戶使用鑰匙解鎖車輛時，CAN總線廣播0x1F1報文，表明車輛解鎖。律動控制器接收到該報文后，同時校驗車速為0的狀態(tài)信息，即總線上是否廣播0x36A報文，校驗通過后，向LED驅(qū)動器發(fā)出解閉鎖律動執(zhí)行信號。

（2）開關(guān)門信號：當(dāng)用戶打開或關(guān)閉車門（駕駛員側(cè)門或右前門）時，CAN總線廣播0x12A報文，表明車輛開關(guān)門。律動控制器接收到該報文后，同時校驗車速為0的狀態(tài)信息，即總線上是否廣播0x36A報文，校驗通過后，向LED驅(qū)動器發(fā)出開關(guān)門律動執(zhí)行信號。

（3）充電信號：當(dāng)用戶給車輛充電時，CAN總線廣播0x155報文，表明車輛處于充電狀態(tài)。律動控制器接收到該報文后，向LED驅(qū)動器發(fā)出充電律動執(zhí)行信號。

3.1.3 車燈動作

車燈LED驅(qū)動器同時接收BCM及律動控制器信號，對BCM信號按最高優(yōu)先級響應(yīng)，對律動控制器進行次級響應(yīng)。

3.2 解閉鎖律動動作

圖2、圖3為解閉鎖律動動作示意圖。一個完整的解閉鎖律動，分為4個動作。

3.2.1 前轉(zhuǎn)向燈提示

如圖2所示，左、右兩側(cè)的前轉(zhuǎn)向燈，均按a→b→c→d路徑進行時序點亮，即下一組點亮后，上一組保持點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組。解閉鎖時，LED驅(qū)動器驅(qū)動前轉(zhuǎn)向燈時序點亮2次，每次周期800ms，共1600ms。其中，每個周期800ms分為400ms供電，400ms 下電。對應(yīng)前轉(zhuǎn)向燈為200ms時序點亮，200ms常亮，400ms熄滅。

3.2.2 律動

（1）前燈律動：如圖2所示，晝間行駛燈按照預(yù)先設(shè)定的點亮形式、順序、時間分別進行解鎖律動動作，共5.6s，具體如下。

晝間行駛燈按a→b→c→d路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序點亮?xí)r長1.4s。

晝間行駛燈按d→c→b→a路徑進行時序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序熄滅時長1.4s。

晝間行駛燈按d→c→b→a路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序點亮?xí)r長1.4s。

晝間行駛燈按a→b→c→d路徑進行時序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序熄滅時長1.4s。

（2）尾燈律動：如圖3所示，后位置燈按照預(yù)先設(shè)定的點亮、順序、時間分別進行解鎖律動動作，共5.6s，具體如下。

后位置燈按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序點亮?xí)r長1.4s。

后位置燈按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路徑進行時序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序熄滅時長1.4s。

后位置燈按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序點亮?xí)r長1.4s。

后位置燈按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路徑進行時序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序熄滅時長1.4s。

3.2.3 常亮

晝間行駛燈及后位置燈律動后，全部保持常亮，共2s。

3.2.4 漸滅

晝間行駛燈及后位置燈保持常亮2s后，進行逐漸熄滅，共4s。

3.3 開關(guān)門律動動作

圖2為開關(guān)門律動動作示意圖。一個完整的開關(guān)門律動，分為4個動作。

3.3.1 前轉(zhuǎn)向燈提示

如圖3所示，左、右兩側(cè)的前轉(zhuǎn)向燈，均按a→b→c→d路徑進行滾動點亮，即下一組點亮后，上一組熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共14組。開關(guān)門時，LED驅(qū)動器驅(qū)動前轉(zhuǎn)向燈滾動點亮2次，每次周期800ms，共1600ms。其中，每個周期800ms分為400ms供電，400ms 下電。對應(yīng)前轉(zhuǎn)向燈為200ms滾動點亮，200ms常亮，400ms熄滅。

3.3.2 律動

（1）前燈律動：如圖2所示，前位置燈按照預(yù)先設(shè)定的點亮形式、順序、時間分別進行充電律動動作，1個循環(huán)共5.6s，具體如下。

前位置燈按a→b→c→d路徑進行滾動點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，滾動點亮?xí)r長1.4s。

前位置燈按d→c→b→a路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序點亮?xí)r長1.4s。

前位置燈按a→b→c→d路徑進行時序點亮?xí)r序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序點亮?xí)r長1.4s。

前位置燈按d→c→b→a路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共14組，時序點亮?xí)r長1.4s。

（2）尾燈律動：如圖3所示，后位置燈按照預(yù)先設(shè)定的點亮形式、順序、時間分別進行解鎖律動動作，共5.6s，具體如下。

后位置燈按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路徑進行滾動點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序點亮?xí)r長1.4s。

后位置燈按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序點亮?xí)r長1.4s。

后位置燈按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路徑進行時序熄滅，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序熄滅時長1.4s。

后位置燈按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路徑進行時序點亮，3顆LED為一組，單側(cè)共10組，時序點亮?xí)r長1.4s。

3.3.3 常亮

前位置燈及后位置燈律動后，全部保持常亮，共2s。

3.3.4 漸滅

晝間行駛燈及后位置燈保持常亮2s后，進行逐漸熄滅，共4s。

3.4 充電律動動作

圖2為充電律動動作示意圖。一個完整的充電律動，分為2個動作。

3.4.1 律動

前位置燈按a→b→c→d路徑進行堆積點亮，即3顆LED為一組，單側(cè)共14組，第1組LED點亮100ms后熄滅，然后第2組LED點亮熄滅。直到第14組LED點亮后，第14組LED保持常亮，第1組至第13組LED重復(fù)以上小循環(huán)。直至所有LED均點亮。此時為1個總循環(huán)。滾動點亮1個總循環(huán)時長10.5s。

1個總循環(huán)結(jié)束后，熄滅所有LED，重復(fù)開始下一個總循環(huán)。

律動持續(xù)時間為5分鐘，即300s。

3.4.2 漸滅

前位置燈在律動執(zhí)行5min后，進行逐漸熄滅，共4s。

4 結(jié)語

通過以上所述改裝，可以在最小改動量的前提下，使用戶在使用車輛解閉鎖、開關(guān)門、充電等場景時，車燈中的前位置燈、晝間行駛燈、前轉(zhuǎn)向燈、后位置燈會按照預(yù)先設(shè)定的點亮順序、點亮?xí)r間、點亮形式分別進行律動點亮。讓用戶在高頻用車場景下感受車輛的個性化、科技感及儀式感，大大提升用戶使用黏性及用車體驗。

在個性化、定制化用車的大趨勢下，需要繼續(xù)挖掘車燈律動的場景，豐富燈光律動效果，開發(fā)出用戶端就能方便操作的律動定義改裝產(chǎn)品，提供更優(yōu)質(zhì)的以用戶為導(dǎo)向的汽車服務(wù)。

參考文獻：

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[2]王靖，蔡恒，廖治強.一種汽車律動燈光系統(tǒng)：201920051563.1[P].2020-03-13.

[3]金平，馬良，李志剛.一種新型乘用車解閉鎖時后尾燈律動燈光控制方法[D].長春：一汽轎車股份有限公司奔騰開發(fā)院，2019.