一种汽车改装律动灯光控制系统及控制方法

罗诗明　杨秋燕　黄常清

摘 要：针对以往车灯点亮效果单一问题，本文从灯具技术的发展创新及LED光源的大量应用出发，提出了一种新型乘用车解闭锁、开关门、充电时前灯及尾灯律动灯光控制改装方法，提升整车的用户体验，影显车辆个性化、科技感及仪式感。

关键词：车灯 解闭锁 开关门 充电 律动车灯 改装

1 引言

近年，随着中国汽车工业制造水平的提高，消费者购买力的提升以及汽车价格不断下探，中国汽车市场快速发展。消费者不再仅仅满足于产品的基本使用功能，对产品的个性化需求越来越强烈[1]。

车灯作为汽车外观的重要组成部分，逐渐成为用户选购车型时的重点考虑项，主机厂也愈加重视用户对车灯的体验。以往乘用车车灯主要作为法规装置提供照明和行车信号，仅通过各功能开关硬线完成对应功能开闭，光源同时亮或灭，点亮效果单一[2]。用户在使用车辆解锁及离开车辆闭锁时，也仅通过转向灯闪烁来提示用户车辆位置及解闭锁状态。随着灯具技术的发展创新及LED光源的大量应用，内部控制电路对于LED光源的控制有更大的灵活性及多样性[3]，可以打破只能同时亮或灭的点亮效果，为用户在多场景使用时提供酷炫的灯光律动效果，带来舒适体验。

本文提出一种新型乘用车律动灯光控制系统改装方法，其目的是户通过改装，使车辆实现用钥匙寻车、车辆解闭锁、开关门、充电时，前灯及尾灯分别实现不同炫酷的律动效果，营造一种“欢迎使用”和“伴我回家”的特殊体验，彰显车辆个性化，提升整车科技感与辨识度。

2 律动灯光控制系统组成

2.1 律动灯光控制系统介绍

本文提出一种乘用车在非行驶状态下特定场景时的律动灯光控制系统改装方法。当用户车辆处于预设的特定场景时，车灯控制器根据从BCM（車身控制器）及整车CAN总线上获取的车辆状态信息，判断启动律动灯光效果，控制对应车灯LED按照预先设定的点亮顺序、点亮时间及点亮形式进行点亮，不同场景对应不同的律动点亮效果。

2.2 律动灯光响应场景定义及响应逻辑

考虑到车灯是法规强制功能，为保证原车车灯在行驶状态时功能满足法规要求，本文将律动灯光定义为车辆在未行驶状态时才会响应。对应的律动灯光响应场景及响应逻辑见下表1。

2.3 律动灯光控制系统原理图

律动控制器从仪表保险盒获取常电，设计休眠唤醒。律动控制器通过原车OBD接口与CAN总线连接，可获取钥匙解闭锁、开关门、充电、车速等信号，同时通过私有CAN与LED驱动器连接。LED驱动器从仪表保险盒获取常电，设计休眠唤醒。LED驱动器与律动控制器以及BCM连接，优先响应BCM信号，在符合响应逻辑定义时，向LED驱动器发出律动启停指令。此系统不需要更改量产下线的BCM零件，非常适合车辆后装增加车灯律动功能。原理图见图1。

3 律动灯光控制方法

3.1 律动控制策略

律动控制策略分为BCM信号识别、CAN总线信号识别、车灯动作三部分内容。

3.1.1 BCM信号识别

原车BCM信号用于控制车灯按法规要求点亮或者熄灭。为保证车辆的正常使用及行驶安全，当LED驱动器识别到BCM信号时，将对BCM信号按最高优先级响应。即当LED驱动器接收到BCM信号时，无论律动控制器发出何种信号，均只响应BCM信号，不执行律动控制器信号。

原车BCM信号分为位置灯信号、昼间行驶灯信号、转向灯信号3种。

（1）位置灯信号：当用户打开位置灯开关或远近光灯开关时，BCM以12V电压驱动前后位置灯进行点亮。当用户关闭时，BCM停止对该路供电，前、后位置灯熄灭。

（2）昼间行驶灯信号：当车辆上高压且位置灯开关未打开时，BCM以12V电压驱动昼间行驶灯进行点亮。当整车下高压或用户打开位置灯开关时，BCM停止对该路供电，昼间行驶灯熄灭。

（3）转向灯：当用户打开一侧转向灯开关或双闪开关时，BCM以12V电压驱动单侧或双侧转向灯点亮。当用户关闭时，BCM停止对该路供电，转向灯熄灭。

3.1.2 车灯对CAN总线信号识别

律动控制器通过OBD接口接入原车CAN网络，获取解闭锁、开关门、充电等3部分状态信号。

（1）解闭锁信号：当用户使用钥匙解锁车辆时，CAN总线广播0x1F1报文，表明车辆解锁。律动控制器接收到该报文后，同时校验车速为0的状态信息，即总线上是否广播0x36A报文，校验通过后，向LED驱动器发出解闭锁律动执行信号。

（2）开关门信号：当用户打开或关闭车门（驾驶员侧门或右前门）时，CAN总线广播0x12A报文，表明车辆开关门。律动控制器接收到该报文后，同时校验车速为0的状态信息，即总线上是否广播0x36A报文，校验通过后，向LED驱动器发出开关门律动执行信号。

（3）充电信号：当用户给车辆充电时，CAN总线广播0x155报文，表明车辆处于充电状态。律动控制器接收到该报文后，向LED驱动器发出充电律动执行信号。

3.1.3 车灯动作

车灯LED驱动器同时接收BCM及律动控制器信号，对BCM信号按最高优先级响应，对律动控制器进行次级响应。

3.2 解闭锁律动动作

图2、图3为解闭锁律动动作示意图。一个完整的解闭锁律动，分为4个动作。

3.2.1 前转向灯提示

如图2所示，左、右两侧的前转向灯，均按a→b→c→d路径进行时序点亮，即下一组点亮后，上一组保持点亮，3颗LED为一组，单侧共14组。解闭锁时，LED驱动器驱动前转向灯时序点亮2次，每次周期800ms，共1600ms。其中，每个周期800ms分为400ms供电，400ms 下电。对应前转向灯为200ms时序点亮，200ms常亮，400ms熄灭。

3.2.2 律动

（1）前灯律动：如图2所示，昼间行驶灯按照预先设定的点亮形式、顺序、时间分别进行解锁律动动作，共5.6s，具体如下。

昼间行驶灯按a→b→c→d路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共14组，时序点亮时长1.4s。

昼间行驶灯按d→c→b→a路径进行时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共14组，时序熄灭时长1.4s。

昼间行驶灯按d→c→b→a路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共14组，时序点亮时长1.4s。

昼间行驶灯按a→b→c→d路径进行时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共14组，时序熄灭时长1.4s。

（2）尾灯律动：如图3所示，后位置灯按照预先设定的点亮、顺序、时间分别进行解锁律动动作，共5.6s，具体如下。

后位置灯按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共10组，时序点亮时长1.4s。

后位置灯按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路径进行时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共10组，时序熄灭时长1.4s。

后位置灯按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共10组，时序点亮时长1.4s。

后位置灯按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路径进行时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共10组，时序熄灭时长1.4s。

3.2.3 常亮

昼间行驶灯及后位置灯律动后，全部保持常亮，共2s。

3.2.4 渐灭

昼间行驶灯及后位置灯保持常亮2s后，进行逐渐熄灭，共4s。

3.3 开关门律动动作

图2为开关门律动动作示意图。一个完整的开关门律动，分为4个动作。

3.3.1 前转向灯提示

如图3所示，左、右两侧的前转向灯，均按a→b→c→d路径进行滚动点亮，即下一组点亮后，上一组熄灭，3颗LED为一组，单侧共14组。开关门时，LED驱动器驱动前转向灯滚动点亮2次，每次周期800ms，共1600ms。其中，每个周期800ms分为400ms供电，400ms 下电。对应前转向灯为200ms滚动点亮，200ms常亮，400ms熄灭。

3.3.2 律动

（1）前灯律动：如图2所示，前位置灯按照预先设定的点亮形式、顺序、时间分别进行充电律动动作，1个循环共5.6s，具体如下。

前位置灯按a→b→c→d路径进行滚动点亮，3颗LED为一组，单侧共14组，滚动点亮时长1.4s。

前位置灯按d→c→b→a路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共14組，时序点亮时长1.4s。

前位置灯按a→b→c→d路径进行时序点亮时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共14组，时序点亮时长1.4s。

前位置灯按d→c→b→a路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共14组，时序点亮时长1.4s。

（2）尾灯律动：如图3所示，后位置灯按照预先设定的点亮形式、顺序、时间分别进行解锁律动动作，共5.6s，具体如下。

后位置灯按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路径进行滚动点亮，3颗LED为一组，单侧共10组，时序点亮时长1.4s。

后位置灯按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共10组，时序点亮时长1.4s。

后位置灯按a（e）→b（f）→c（g）→d（h）路径进行时序熄灭，3颗LED为一组，单侧共10组，时序熄灭时长1.4s。

后位置灯按d（h）→c（g）→b（f）→a（e）路径进行时序点亮，3颗LED为一组，单侧共10组，时序点亮时长1.4s。

3.3.3 常亮

前位置灯及后位置灯律动后，全部保持常亮，共2s。

3.3.4 渐灭

昼间行驶灯及后位置灯保持常亮2s后，进行逐渐熄灭，共4s。

3.4 充电律动动作

图2为充电律动动作示意图。一个完整的充电律动，分为2个动作。

3.4.1 律动

前位置灯按a→b→c→d路径进行堆积点亮，即3颗LED为一组，单侧共14组，第1组LED点亮100ms后熄灭，然后第2组LED点亮熄灭。直到第14组LED点亮后，第14组LED保持常亮，第1组至第13组LED重复以上小循环。直至所有LED均点亮。此时为1个总循环。滚动点亮1个总循环时长10.5s。

1个总循环结束后，熄灭所有LED，重复开始下一个总循环。

律动持续时间为5分钟，即300s。

3.4.2 渐灭

前位置灯在律动执行5min后，进行逐渐熄灭，共4s。

4 结语

通过以上所述改装，可以在最小改动量的前提下，使用户在使用车辆解闭锁、开关门、充电等场景时，车灯中的前位置灯、昼间行驶灯、前转向灯、后位置灯会按照预先设定的点亮顺序、点亮时间、点亮形式分别进行律动点亮。让用户在高频用车场景下感受车辆的个性化、科技感及仪式感，大大提升用户使用黏性及用车体验。

在个性化、定制化用车的大趋势下，需要继续挖掘车灯律动的场景，丰富灯光律动效果，开发出用户端就能方便操作的律动定义改装产品，提供更优质的以用户为导向的汽车服务。

参考文献：

[1]郑先锋.面向消费者兴趣点的汽车外观评价方法研究 [D].无锡：江南大学，2017.

[2]王靖，蔡恒，廖治强.一种汽车律动灯光系统：201920051563.1[P].2020-03-13.

[3]金平，马良，李志刚.一种新型乘用车解闭锁时后尾灯律动灯光控制方法[D].长春：一汽轿车股份有限公司奔腾开发院，2019.