李敏浩，陳海東，賴瑞福，徐 偉

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司 汽車工程研究院，廣東 廣州 511434）

隨著車輛電子化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化水平的逐步提高，提升用戶對于車內(nèi)氛圍的主觀感受越來越受到重視。汽車氛圍燈是一種創(chuàng)建和裝飾各種室內(nèi)燈光場景功能的汽車室內(nèi)照明系統(tǒng)[1]，用戶可以調(diào)整燈光的顏色和亮度，其燈光效果可以顯著提升車內(nèi)環(huán)境的科技與時尚感。為了提升用戶體驗，現(xiàn)在越來越多的車輛上裝配有氛圍燈?，F(xiàn)有氛圍燈方案往往都采用獨立的氛圍燈模塊IAL進(jìn)行氛圍燈控制，本文主要論述采用車身控制模塊IBCM集成氛圍燈控制的優(yōu)勢和系統(tǒng)方案。

1 氛圍燈控制的功能實現(xiàn)

隨著車聯(lián)網(wǎng)的興起，人們對人車交互體驗的需求不斷增長[2]。智能氛圍燈系統(tǒng)可以設(shè)計多種交互功能，其功能描述及實現(xiàn)邏輯如下。

1）門迎賓：車門打開時，集成式車身控制模塊IBCM采集到車門狀態(tài)由關(guān)閉跳變?yōu)榇蜷_，發(fā)送至CAN總線，對應(yīng)側(cè)門飾板上的氛圍燈閃爍，實現(xiàn)開門迎賓效果。

2）啟動聯(lián)動：啟動車輛時，集成式車身控制模塊IBCM采集到電源擋位信號由OFF或者ACC跳變?yōu)镺N，發(fā)送至CAN總線，氛圍燈亮度緩慢變亮，實現(xiàn)啟動聯(lián)動效果。

3）空調(diào)調(diào)節(jié)聯(lián)動：用戶空調(diào)調(diào)整溫度時，空調(diào)控制模塊HVAC檢測到用戶降低或者升高空調(diào)溫度，將調(diào)整信號發(fā)送至CAN總線，溫度降低則氛圍燈調(diào)整成冷色，溫度升高則氛圍燈調(diào)整成暖色，實現(xiàn)空調(diào)調(diào)節(jié)聯(lián)動效果。

4）盲區(qū)危險警告：盲區(qū)監(jiān)測模塊BSD檢測到車輛側(cè)后方有行人或者車輛靠近時，將信號發(fā)送至CAN總線，對應(yīng)側(cè)氛圍燈會閃爍提醒，實現(xiàn)盲區(qū)危險警告功能。

5）倒車輔助：電子線控?fù)Q擋模塊GSM將變速器的擋位信號發(fā)送至CAN總線，當(dāng)信號處于倒車擋時，所有氛圍燈亮度降低，從而不干擾駕駛員注意力，實現(xiàn)倒車聯(lián)動的功能。

6）車速跟隨：信息娛樂系統(tǒng)AVNT界面可由用戶自主選擇是否開啟車速跟隨功能，開啟功能時，制動控制系統(tǒng)BCS將車速信號發(fā)送至CAN總線，車速降低時氛圍燈亮度變暗，車速升高時氛圍燈亮度變亮，實現(xiàn)車速跟隨功能。

7）音樂律動功能：信息娛樂系統(tǒng)AVNT界面可由用戶自主選擇是否開啟音樂律動功能，開啟功能時，AVNT播放音樂，揚聲器會外放音樂，其供電電壓會與音頻特征信號同步變化。當(dāng)采用IBCM集成控制氛圍燈時，AVNT需要額外增加音頻特征輸出。此時氛圍燈的亮度和顏色會根據(jù)音樂的節(jié)奏變化，從而達(dá)到音樂律動效果。

2 氛圍燈控制的系統(tǒng)設(shè)計方案

為了實現(xiàn)上述功能，采用獨立氛圍燈模塊IAL控制智能氛圍燈系統(tǒng)，如圖1所示，主要有智能氛圍燈模塊IAL、集成式車身控制模塊IBCM、空調(diào)控制模塊HVAC、中央網(wǎng)關(guān)GWM、盲區(qū)監(jiān)測模塊BSD、電子線控?fù)Q擋模塊GSM、制動控制系統(tǒng)BCS、信息娛樂系統(tǒng)AVNT、喇叭音響和多色氛圍燈RGB燈頭（1～N）。

圖1 IAL控制智能氛圍燈系統(tǒng)架構(gòu)圖

為了實現(xiàn)上述功能，采用集成式車身控制模塊IBCM控制智能氛圍燈系統(tǒng)，如圖2所示，主要有集成式車身控制模塊IBCM、空調(diào)控制模塊HVAC、中央網(wǎng)關(guān)GWM、盲區(qū)監(jiān)測模塊BSD、電子線控?fù)Q擋模塊GSM、制動控制系統(tǒng)BCS、信息娛樂系統(tǒng)AVNT和多色氛圍燈RGB燈頭（1～N）。

圖2 IBCM控制智能氛圍燈系統(tǒng)架構(gòu)圖

采用集成式車身控制模塊IBCM控制氛圍燈相較采用獨立氛圍燈模塊IAL而言，具有以下優(yōu)勢。

1）不用單獨的氛圍燈模塊進(jìn)行控制，有效降低整車成本與整車質(zhì)量。

2）由AVNT同步采集音頻信號，而不是讀取揚聲器電壓判斷音頻信號，音樂律動時的律動表現(xiàn)和音樂節(jié)奏同步性更好。

3）集成式車身控制模塊IBCM自己采集車門狀態(tài)以及電源擋位，不用進(jìn)行CAN信號交互控制，同步性及可靠性更佳。

3 IBCM集成氛圍燈控制技術(shù)細(xì)節(jié)

采用IBCM集成氛圍燈控制，需要注意較多技術(shù)細(xì)節(jié)，列舉部分如下。

1）IBCM增加與RGB連接PIN腳。當(dāng)采用IBCM集成氛圍燈控制時，需要將氛圍燈燈頭的電源線和LIN線同時接于IBCM接口，如圖3所示。因此，IBCM需要增加兩處PIN腳，分別對應(yīng)電源開關(guān)檢測以及LIN通信。其原理為用戶關(guān)閉氛圍燈時，IBCM斷開RGB燈頭供電，氛圍燈熄滅；需要調(diào)整氛圍燈亮度、顏色等特征時，IBCM發(fā)送相應(yīng)LIN信號給RGB燈頭，燈頭根據(jù)收到的信號進(jìn)行響應(yīng)。

圖3 IBCM與IAL的交互控制邏輯

2）初次裝車需要做氛圍燈ID回讀確認(rèn)。當(dāng)采用IBCM集成氛圍燈控制時，會將氛圍燈進(jìn)行編號控制，因此需要明確每個RGB燈頭節(jié)點的順序。其LIN通信邏輯為3C報文請求，3D報文回讀，當(dāng)IBCM發(fā)出ID請求3C報文后，收到對應(yīng)燈頭的反饋則認(rèn)為正常，否則認(rèn)為功能異常。正常的請求得到回應(yīng)的報文如圖4所示，分別為編號為11和12的RGB燈頭請求和回復(fù)信號，說明ID為11和12的RGB燈頭工作正常。

圖4 IBCM與RGB燈頭的ID回讀LIN信號

3）AVNT音頻信號解算。當(dāng)采用IBCM集成氛圍燈控制時，需要AVNT解算音頻信號，其信號必須包含音樂的能量、振幅和頻率，其音頻信號解算示例如圖5所示。RGB燈頭會根據(jù)對應(yīng)的能量、振幅和頻率值變換顏色和亮度。

圖5 AVNT音頻信號解算示例

4 總結(jié)

汽車內(nèi)飾氛圍燈作為功能性照明的補充，能擴大車內(nèi)空間感官，提升內(nèi)飾檔次，提高汽車駕乘舒適感和樂趣[3]。智能氛圍燈系統(tǒng)能為用戶提供舒適和愉悅的體驗，通過對于氛圍燈的智能控制，提高整車的科技感和時尚感。同時，其與整車其它ECU通過互動，可以實現(xiàn)多種輔助提醒功能，可以有效提高車輛駕駛安全性。隨著汽車新四化的到來，智能氛圍燈系統(tǒng)將成為中高端車型的必備配置，汽車氛圍燈已經(jīng)成為消費者購買汽車的重要因素之一[4]。通過IBCM集成控制智能氛圍燈不僅可以有效減少其成本費用，也會顯著提高智能氛圍燈控制系統(tǒng)的可靠性。