張立，董鋒格，孫遜之

(常州星宇車燈股份有限公司，江蘇常州 213000)

?

LIN自動尋址技術(shù)在車內(nèi)氛圍燈中的應(yīng)用

張立，董鋒格，孫遜之

(常州星宇車燈股份有限公司，江蘇常州 213000)

LIN總線是一種廣泛應(yīng)用于車內(nèi)的低速通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每個子節(jié)點都有其固定的地址。目前的系統(tǒng)中包含越來越多功能及制造工藝相似的子節(jié)點，在裝配及維修時易造成混亂。提出一種應(yīng)用在車內(nèi)氛圍燈中的自動尋址技術(shù)，在現(xiàn)有LIN總線的基礎(chǔ)上采用軟件及硬件的方法，能夠自動給氛圍燈中的子節(jié)點分配地址，以滿足其生產(chǎn)及安裝、維修的便利性。

氛圍燈；自動尋址；LIN總線

0 引言

隨著LED(Light Emitting Diode，發(fā)光半導(dǎo)體)技術(shù)的發(fā)展，車燈除了應(yīng)用在常規(guī)的汽車內(nèi)外部照明領(lǐng)域，還越來越多地應(yīng)用在了舒適及個性化領(lǐng)域，如車內(nèi)氛圍燈。目前一些高端車型已經(jīng)采用了車內(nèi)氛圍燈，可以通過車速、環(huán)境以及乘車人員的喜好來調(diào)節(jié)其亮度及顏色，以提高駕駛者及車內(nèi)人員的舒適度。

由于氛圍燈子節(jié)點常常布置在車內(nèi)多個位置，這些子節(jié)點通過LIN總線與車身BCM(Body Control Module，車身控制模塊)連接。傳統(tǒng)上，不同位置的子節(jié)點，其地址是固定的，為了防止位置安裝錯誤，常常要做防錯，每個子節(jié)點的外形或線束都要差異化，如圖1所示。在子節(jié)點較少的情況下，防錯比較容易實現(xiàn)，但在氛圍燈這種有十幾個子節(jié)點的系統(tǒng)中，采用防錯的方法來保證不同地址的子節(jié)點安裝在其對應(yīng)的位置很難實施，因此提出一種LIN(Local Interconnect Network，本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))節(jié)點自動尋址的方式來解決此問題。

圖1 傳統(tǒng)LIN子節(jié)點安裝方式與自動尋址安裝方式對比

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

該系統(tǒng)的硬件如圖2所示，系統(tǒng)的若干個子節(jié)點與主節(jié)點BCM通過LIN總線相連，每個子節(jié)點都有4個引腳，分別是：電源、地、LIN(in)、LIN(out)。主節(jié)點出來的LIN線連接到第一個子節(jié)點的LIN(in)引腳，其LIN(out)引腳連接到下一個子節(jié)點的LIN(in)管腳，依次類推。在子節(jié)點的LIN(in)與LIN(out)引腳之間通過電阻Rshunt來檢測電流，并根據(jù)此電流值來判斷子節(jié)點在LIN系統(tǒng)中的位置。

圖2 系統(tǒng)硬件

LIN自動尋址時，判別子節(jié)點的位置分為7步，流程圖如圖3所示。

圖3 子節(jié)點位置判別流程圖

第1步，當自動尋址開始時，所有子節(jié)點內(nèi)的上拉電阻及電流源都開路；

第2步，檢測所有子節(jié)點上通過Rshunt的電流Ishunt1；

第3步，所有子節(jié)點的電流源1導(dǎo)通；

第4步，檢測此時通過Rshunt的電流Ishunt2，計算Ishunt2與Ishunt1的差值，差值小于基準電壓的子節(jié)點稱為預(yù)選子節(jié)點；

第5步，關(guān)閉所有沒有被預(yù)選的子節(jié)點的電流源1；打開所有預(yù)選子節(jié)點的電流源2，同時保持電流源1打開狀態(tài)；

第6步，檢測預(yù)選子節(jié)點上通過Rshunt的電流Ishunt3，計算Ishunt3與Ishunt1的差值，如果此差值低于基準電壓，則判斷此子節(jié)點為離Master最近的子節(jié)點，此時將設(shè)置的地址寫入到此子節(jié)點的RAM(Random Access Memory，隨機存取存儲器)中；

第7步，所有的子節(jié)點電流源1及電流源2開路，上拉電阻導(dǎo)通。

2 軟件設(shè)計

自動尋址功能通過LIN線發(fā)送診斷報文來實現(xiàn)，有4種報文，分別為：初始化；配置地址；保存地址及配置結(jié)束，其功能定義存放在數(shù)據(jù)D3中，具體功能定義見表1。

表1 報文數(shù)據(jù)定義

由于子節(jié)點的地址未知，因此需要采用廣播方式尋址，所以報文的初始地址為0x7f。SID(Service Identifier,服務(wù)標志位)0xb5是專為地址分配指定的。4種報文的格式分別如表2—5所示。

表2 報文格式——初始化

表3 報文格式——地址配置

表4 報文格式——地址保存

表5 報文格式——配置結(jié)束

子節(jié)點在接收到上述的配置報文后，會在下一個報文的間隔場中來處理子節(jié)點的地址配置功能，整個配置流程中，LIN報文發(fā)送流程如圖4所示。

圖4 報文發(fā)送流程

3 測試驗證

將4個初始下線地址都為0x01的氛圍燈子節(jié)點通過LIN總線與主控制器連接，通過主控制器向子節(jié)點發(fā)送自動尋址報文，如圖5所示，4個子節(jié)點的ID根據(jù)離主控制器的距離被分別重新定義為0x01、0x02、0x03和0x04。通過分別向這4個地址發(fā)送不同的控制信號，會發(fā)現(xiàn)地址被成功配置，如圖6所示。

圖5 配置地址報文

圖6 氛圍燈模組

4 小結(jié)

LIN自動尋址功能在氛圍燈子節(jié)點上的應(yīng)用，大大簡化了氛圍燈的設(shè)計及裝配的復(fù)雜程度。相同的子節(jié)點，在裝配到車的不同位置后，只要進行自動尋址配置后就能產(chǎn)生對應(yīng)不同位置的地址，避免了錯裝的問題。在汽車的其他LIN系統(tǒng)中采用LIN自動尋址技術(shù)，同樣能夠大大簡化設(shè)計及后續(xù)安裝維護的工作。

【1】LIN Consortium.LIN Switch Slave Node Position Detection(Rev 1.0)[M],2012.

【2】LIN Consortium.LIN Slave Node Position Detection(Rev 1.1)[M],2012.

【3】LIN Consortium.LIN Bus Shunt Slave Node Position Detection(Rev 1.0)[M],2008.

【4】LIN Consortium.LIN Specification Package(Rev 2.2A)[M],2010.

【5】EVERS R.LIN Slave Node Position Detection via LIN Switch Method[R].SAE Technical Paper 2013-01-1184,2013.

Application of LIN Auto-addressing Technology in Ambient Lighting Inside Vehicle

ZHANG Li, DONG Fengge, SUN Xunzhi

(Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co.,Ltd., Changzhou Jiangsu 213000,China)

LIN bus is a kind of low speed communication system which is widely used in the car. Every sub node has a fixed address in the system. Now, the system contains a growing number of sub nodes which have similar features and manufacturing process, and it is easy to cause confusion in assembly and maintenance. a kind of auto-addressing technology was proposed which was used in ambient lighting system.Based on existing LIN bus, it could automatically address the sub-node in the ambient lighting system, in order to meet the convenience of production, installation and maintenance.

Ambient lighting; Auto-addressing; LIN bus

2016-07-29

張立(1982—)，男，碩士，主要從事汽車電子及照明方面研究。E-mail:zhangli@xy1.cn。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.10.012

U463.99

A

1674-1986(2016)10-052-03