LIN自動尋址技術在車內氛圍燈中的應用

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)

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LIN自動尋址技術在車內氛圍燈中的應用

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總線是一種廣泛應用于車內的低速通信系統，系統中的每個子節點都有其固定的地址。目前的系統中包含越來越多功能及制造工藝相似的子節點，在裝配及維修時易造成混亂。提出一種應用在車內氛圍燈中的自動尋址技術，在現有LIN總線的基礎上采用軟件及硬件的方法，能夠自動給氛圍燈中的子節點分配地址，以滿足其生產及安裝、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，發光半導體)技術的發展，車燈除了應用在常規的汽車內外部照明領域，還越來越多地應用在了舒適及個性化領域，如車內氛圍燈。目前一些高端車型已經采用了車內氛圍燈，可以通過車速、環境以及乘車人員的喜好來調節其亮度及顏色，以提高駕駛者及車內人員的舒適度。

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

圖1 傳統LIN子節點安裝方式與自動尋址安裝方式對比

1 系統硬件設計

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

圖2 系統硬件

LIN自動尋址時，判別子節點的位置分為7步，流程圖如圖3所示。

圖3 子節點位置判別流程圖

第1步，當自動尋址開始時，所有子節點內的上拉電阻及電流源都開路；

第2步，檢測所有子節點上通過Rshunt的電流Ishunt1；

第3步，所有子節點的電流源1導通；

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點稱為預選子節點；

第5步，關閉所有沒有被預選的子節點的電流源1；打開所有預選子節點的電流源2，同時保持電流源1打開狀態；

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

第7步，所有的子節點電流源1及電流源2開路，上拉電阻導通。

2 軟件設計

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

表1 報文數據定義

由于子節點的地址未知，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——配置結束

子節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點的地址配置功能，整個配置流程中，LIN報文發送流程如圖4所示。

圖4 報文發送流程

3 測試驗證

將4個初始下線地址都為0x01的氛圍燈子節點通過LIN總線與主控制器連接，通過主控制器向子節點發送自動尋址報文，如圖5所示，4個子節點的ID根據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個地址發送不同的控制信號，會發現地址被成功配置，如圖6所示。

圖5 配置地址報文

圖6 氛圍燈模組

4 小結

LIN自動尋址功能在氛圍燈子節點上的應用，大大簡化了氛圍燈的設計及裝配的復雜程度。相同的子節點，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生對應不同位置的地址，避免了錯裝的問題。在汽車的其他LIN系統中采用LIN自動尋址技術，同樣能夠大大簡化設計及后續安裝維護的工作。

【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