基于預設和自定義的智能燈語系統設計

【Abstract】 This paper proposes an intelligent light language system solution that integrates preset and custom functions.This system is composed of a hierarchical architecture，including an interaction layer，alogic procesing layer，and a hardware execution layer.It supports multiple application scenarios such as driving，temporary parking， geting onandoffthe vehicle，and instructions.The interaction layer provides custom functions suchas mode selection， hand-drawing，andtextinput.The logic processng layer issues control instructions incombination with vehicle status signals，and the hardware execution layer drives LEDs to achieve light language animations.Through design analysis， this system can enhance the personalized expression and information transmisioncapabilities of automotive lighting.

【Key words】intelligent light language；hierarchical architecture;preset light language;scenario-based application;LED matrix; vehicle interaction

1智能燈語系統架構

智能燈語系統采用分層架構設計，包含交互層、邏輯處理層和硬件執行層，如圖1所示。其中，交互層依托座艙用戶交互系統實現，由中控屏和信息娛樂域控制器（InformationDomainController，IDC）組成；邏輯處理層通過車外燈光控制系統實現，部署于中央域控制單元（CentralControlUnit，CCU）；硬件執行層則由前燈控制模塊（FrontLightControlModule，FLCM）和后燈控制模塊（RearLightControlModule，RLCM）構成。

1）交互層：通過中控屏提供智能燈語模式選擇開關，支持手繪、文字輸入界面以實現多樣化自定義燈語效果；同時集成敏感信息過濾、動畫生成算法，負責處理與轉換用戶輸入信息。

2）邏輯處理層：結合燈光開關、車速、擋位、燈語模式等信號進行邏輯運算，向燈控制模塊發送適配的燈語控制指令。

3）硬件執行層：采用高分辨率LED矩陣模組（單燈組LED數量通常超過1000顆，每顆LED支持獨立亮滅控制），根據接收的智能燈語模式指令及LED燈組指令驅動LED亮滅，最終呈現燈語動畫。

2智能燈語方案設計

2.1智能燈語使用場景

本系統預設燈語與自定義燈語，針對不同場景匹配差異化燈語，以提升用戶個性化體驗及汽車場景化表達能力。

1）行車場景：行駛過程中可展示點贊、愛心、Hello等預設備案圖案，未備案圖案禁止在行車時使用。

2）臨停場景：等待紅綠燈、路邊臨時停車等場景下，可展示預設臨停燈語動畫。

3）上下車場景：預設解閉鎖燈語，用戶解鎖上車或閉鎖離車時自動播放，增強使用體驗與儀式感。

4）指示燈語：停車場景下可執行特定信息傳遞功 能，如充電時展示充電燈語、緊急情況時自定義SOS 字樣以提升救援效率，或展示品牌Logo以增強識別度。

2.2交互層IDC的交互邏輯

如圖2所示，交互層功能由中控屏與IDC協同實現。IDC通過控制器局域網靈活數據速率（ControllerAreaNetworkwithFlexibleData-rate，CANFD）通信，將用戶設置的預設燈語模式選擇、自定義燈語圖案信號發送至CCU。

圖2IDC交互邏輯

1）預設燈語。用戶在中控屏操作預設燈語選項時，IDC向CCU發送對應模式信號（含OFF、Mode1、Mode2等多模式選擇，或僅有OFF、ON的單模式選擇）。同時接收CCU反饋的燈語狀態信號，并在中控屏顯示以告知用戶功能啟停狀態。

2）自定義燈語。中控屏提供文字輸入、自由繪制界面及預覽功能，基于圖形識別、文字識別技術與自動算法匹配敏感詞庫，攔截敏感符號、攻擊性文字、反動言論等違規內容。由于自動攔截無法實現 100% 準確率，界面需增加免責聲明，明確用戶需在合規場景使用自定義燈語，禁止展示反動、暴力等內容，違規責任由用戶自行承擔。

如圖3所示，自定義燈語界面的每個像素點對應LED矩陣模組的一顆LED；IDC按預設順序通過點陣數據轉換，將自定義圖案、文字轉換為LED亮滅信號（如1000顆LED對應1000個獨立信號），并在用戶選擇效果后將全部信號及模式狀態信號發送至CCU。

2.3邏輯處理層CCU的交互邏輯

如圖4所示，CCU通過CANFD通信整合燈光開關、車速、擋位、燈語模式等信號，經邏輯處理后向FLCM、RLCM下發控制指令，并向IDC反饋燈語狀態信號。具體場景邏輯如下所述。

1）行車場景：根據車速、擋位、行車燈語模式判斷車輛處于行駛狀態時，向FLCM、RLCM發送 行車燈語執行指令。

圖3自定義燈語界面

圖4CCU交互邏輯

圖5LCM交互邏輯

2）解閉鎖場景：基于鑰匙解閉鎖請求、迎賓燈語模式判斷滿足上下車場景時，發送解閉鎖燈語執行指令。3）臨停場景：根據擋位、車速判斷車輛首次從行駛狀態切換至停車狀態且擋位回至P擋時，發送臨停燈語執行指令。4）充電場景：依據充電狀態、插槍信號判斷車輛處于充電狀態時，發送充電指示燈語執行指令。5）自定義場景：判斷車輛處于停車狀態且無其他燈語執行時，發送自定義燈語執行指令。

2.4 硬件執行層LCM的交互邏輯

如圖5所示，FLCM與RLCM接收CCU發送的智能燈語執行指令及LED亮滅指令，驅動LED實現對應燈語效果。

CCU 燈語執行指 令、LED指令 執行狀態 燈語執行指 令、LED指令 執行狀態 RLCM FLCM

1）預設燈語：效果預存于LCM中，接收CCU指令后立即執行（如行車燈語、解閉鎖燈語），收到關閉指令時停止運行。

2）自定義燈語：根據CCU發送的自定義模式指令及LED亮滅指令執行對應效果。

3 結束語

綜上所述，本文設計的智能燈語系統融合預設與自定義功能，采用交互層、邏輯處理層、硬件執行層的分層架構，分別實現模式選擇與信息處理、指令運算下發及燈語呈現。系統針對行車等多場景匹配燈語，滿足個性化需求，提升信息傳遞效率與安全性，增強場景化表達及用戶體驗，有效提升汽車燈光的表達與傳遞能力。

參考文獻

[1]陳青.汽車智能化車燈控制系統方案設計[J].汽車測試報告，2023（19）：23-25.

[2]趙志星.智能化車燈的發展趨勢[J].裝備維修技術，2023（3）：63-66.

（編輯 凌波）