汽車室內照明燈系統原理設計

李家偉 韓紅亮 李虎強 劉建男

摘 要：在汽車行業智能化發展背景下，設計靈活可靠的汽車室內照明燈系統十分必要。本文通過分析用戶使用習慣和整車環境輸入，設計一種汽車室內照明燈系統，系統包括開關模塊、控制模塊和照明模塊，以開關信號、門控信號和后排LED狀態檢測信號作為輸入，通過控制模塊進行信號采集、處理和輸出，驅動各照明燈點亮和熄滅。經過多組試驗驗證系統滿足用戶對前后室內燈的靈活控制需求，并在某車型中應用實現。

關鍵詞：室內照明燈;閱讀燈;開關;控制

0 前言

隨著汽車行業不斷發展，車燈作為汽車的重要組成部分越發重要。夜晚人們在車內看書、辦公或是小孩玩耍的活動場景越來越多，車內照明也變得越來越重要，而一個靈活的室內照明燈系統設計可以提升用戶體驗，增強車輛品質。傳統的室內照明燈大多不能靈活控制，多以前室內燈和后閱讀燈分別獨立運行為主，前后排乘客只能控制各自位置的照明燈，前排無法控制后排照明燈的亮滅。所以，設計一個直觀可靠、反應快、控制靈活、操作簡單的汽車室內照明燈系統十分必要。本文提出一種詳細的工程可實現的汽車室內照明燈系統設計[1-6]，前室內燈可以控制后閱讀燈，對于車燈的控制更加靈活，具有直觀可靠、易操作、使用方便等特點。

1 室內照明燈系統組成

室內照明燈系統包括車身控制器BCM、前室內燈、左后閱讀燈和右后閱讀燈，三個燈均包含開關模塊、控制模塊和照明模塊三個模塊。室內照明燈系統組成如圖1所示。

2 系統工作原理

2.1 硬件設計

室內照明燈系統的工作原理概括為開關信號、門控信號和后排LED狀態檢測信號作為輸入，通過控制模塊進行信號采集、處理和輸出，驅動各照明燈的點亮和熄滅[7-13]。

MCU1作為系統的主要控制單元，其控制功能包括：（1）采集前室內燈上的本地開關信號，發出信號控制前室內燈的亮滅;（2）采集后排LED狀態檢測信號和本地后排控制開關信號，信號處理后輸出給MCU2和MCU3相應的后排控制信號;（3）接收來自BCM的門控信號，根據車輛IG ON和IG OFF通過相應的邏輯運算，輸出給前室內燈和后閱讀燈對應的亮滅控制指令。MCU2和MCU3則采集來自前室內燈的后排控制信號和本地開關信號，控制后閱讀燈的亮滅。MCU1、MCU2和MCU3執行的是后動作優先級高原則，前室內燈可以控制后閱讀燈，從而實現對室內照明燈系統所有燈的靈活控制。前室內燈子系統、后閱讀燈子系統見圖2、圖3。

2.2 控制邏輯實現

室內照明燈系統的控制策略遵循后動作優先級高原則，通過門控信號、后排控制信號和本地開關信號的邏輯判斷，實現對前后照明燈的靈活控制。

當門控信號未觸發時，前室內燈的亮滅取決于本地開關是否觸發，后閱讀燈的亮滅取決于其本地開關和前室內燈上的后排控制信號，后發出的信號優先級高于執行動作。

當門控信號觸發時，任意車門開啟，前室內燈和后閱讀燈均點亮，如果BCM檢測到車輛處于IG OFF狀態，則前室內燈和后閱讀燈點亮10分鐘，如果BCM檢測到車輛處于IG ON狀態，則前室內燈和后閱讀燈一直點亮;當BCM檢測四個車門均關閉后，如果BCM檢測車輛處于IG OFF狀態時，所有燈均延遲30 s熄滅，如果BCM檢測到車輛處于IG ON狀態時，所有燈立即熄滅;當BCM檢測車輛處于鎖車狀態時，所有燈立即熄滅。在車門開啟前，有照明燈被點亮，則車門開啟和關閉時按照門控信號觸發時進行照明燈控制。其余任意情況下與前門控按鍵未被按下時控制方法相同。

3 功能驗證

本文研究系統目的為應用于乘用車室內照明燈系統，以某車型項目為背景，為便于應用進行系統桌面試驗，將前室內燈、左/右后閱讀燈接入檢測設備，搭建試驗環境，環境示意圖見圖4所示。

前室內燈、左/右后閱讀燈的pin1、pin2分別接電源和地，前室內燈的pin7接左/右后閱讀燈pin4，前閱讀燈pin8接2個后閱讀燈pin5。并進行以下試驗驗證。

試驗一，驗證后排控制開關、左/右后閱讀開關對后閱讀燈的影響，操作及顯示現象。

注：L1、L2為左/右后閱讀燈，SW1為后排控制開關，SW2、SW3為左/右后閱讀開關，狀態1為燈亮或開關打開，狀態0為燈滅或開關關閉。

試驗二，驗證門控按鍵對室內照明燈的控制功能，操作及顯示現象如表2所示。

通過以上試驗驗證，駕駛員可以通過前室內燈上的按鍵和后閱讀燈按鍵靈活控制室內照明燈點亮和熄滅，實現了前后室內燈的靈活控制。

4 結束語

為了適應汽車發展的室內燈功能要求，本文設計了一種汽車室內燈照明燈系統，該室內照明燈系統包括開關模塊、控制模塊和照明模塊三個模塊，通過控制模塊的信號采集和處理，很好地實現了前室內燈和后閱讀燈的靈活控制，具有直觀可靠、易操作、使用方便等特點，并在某車型上應用實現，滿足用戶使用要求，具有工程可實現性。

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