LIN自动寻址技术在车内氛围灯中的应用

张立，董锋格，孙逊之

(常州星宇车灯股份有限公司，江苏常州 213000)



LIN自动寻址技术在车内氛围灯中的应用

张立，董锋格，孙逊之

(常州星宇车灯股份有限公司，江苏常州 213000)

LIN总线是一种广泛应用于车内的低速通信系统，系统中的每个子节点都有其固定的地址。目前的系统中包含越来越多功能及制造工艺相似的子节点，在装配及维修时易造成混乱。提出一种应用在车内氛围灯中的自动寻址技术，在现有LIN总线的基础上采用软件及硬件的方法，能够自动给氛围灯中的子节点分配地址，以满足其生产及安装、维修的便利性。

氛围灯；自动寻址；LIN总线

0 引言

随着LED(Light Emitting Diode，发光半导体)技术的发展，车灯除了应用在常规的汽车内外部照明领域，还越来越多地应用在了舒适及个性化领域，如车内氛围灯。目前一些高端车型已经采用了车内氛围灯，可以通过车速、环境以及乘车人员的喜好来调节其亮度及颜色，以提高驾驶者及车内人员的舒适度。

由于氛围灯子节点常常布置在车内多个位置，这些子节点通过LIN总线与车身BCM(Body Control Module，车身控制模块)连接。传统上，不同位置的子节点，其地址是固定的，为了防止位置安装错误，常常要做防错，每个子节点的外形或线束都要差异化，如图1所示。在子节点较少的情况下，防错比较容易实现，但在氛围灯这种有十几个子节点的系统中，采用防错的方法来保证不同地址的子节点安装在其对应的位置很难实施，因此提出一种LIN(Local Interconnect Network，本地互联网络)节点自动寻址的方式来解决此问题。

图1 传统LIN子节点安装方式与自动寻址安装方式对比

1 系统硬件设计

该系统的硬件如图2所示，系统的若干个子节点与主节点BCM通过LIN总线相连，每个子节点都有4个引脚，分别是：电源、地、LIN(in)、LIN(out)。主节点出来的LIN线连接到第一个子节点的LIN(in)引脚，其LIN(out)引脚连接到下一个子节点的LIN(in)管脚，依次类推。在子节点的LIN(in)与LIN(out)引脚之间通过电阻Rshunt来检测电流，并根据此电流值来判断子节点在LIN系统中的位置。

图2 系统硬件

LIN自动寻址时，判别子节点的位置分为7步，流程图如图3所示。

图3 子节点位置判别流程图

第1步，当自动寻址开始时，所有子节点内的上拉电阻及电流源都开路；

第2步，检测所有子节点上通过Rshunt的电流Ishunt1；

第3步，所有子节点的电流源1导通；

第4步，检测此时通过Rshunt的电流Ishunt2，计算Ishunt2与Ishunt1的差值，差值小于基准电压的子节点称为预选子节点；

第5步，关闭所有没有被预选的子节点的电流源1；打开所有预选子节点的电流源2，同时保持电流源1打开状态；

第6步，检测预选子节点上通过Rshunt的电流Ishunt3，计算Ishunt3与Ishunt1的差值，如果此差值低于基准电压，则判断此子节点为离Master最近的子节点，此时将设置的地址写入到此子节点的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)中；

第7步，所有的子节点电流源1及电流源2开路，上拉电阻导通。

2 软件设计

自动寻址功能通过LIN线发送诊断报文来实现，有4种报文，分别为：初始化；配置地址；保存地址及配置结束，其功能定义存放在数据D3中，具体功能定义见表1。

表1 报文数据定义

由于子节点的地址未知，因此需要采用广播方式寻址，所以报文的初始地址为0x7f。SID(Service Identifier,服务标志位)0xb5是专为地址分配指定的。4种报文的格式分别如表2—5所示。

表2 报文格式——初始化

表3 报文格式——地址配置

表4 报文格式——地址保存

表5 报文格式——配置结束

子节点在接收到上述的配置报文后，会在下一个报文的间隔场中来处理子节点的地址配置功能，整个配置流程中，LIN报文发送流程如图4所示。

图4 报文发送流程

3 测试验证

将4个初始下线地址都为0x01的氛围灯子节点通过LIN总线与主控制器连接，通过主控制器向子节点发送自动寻址报文，如图5所示，4个子节点的ID根据离主控制器的距离被分别重新定义为0x01、0x02、0x03和0x04。通过分别向这4个地址发送不同的控制信号，会发现地址被成功配置，如图6所示。

图5 配置地址报文

图6 氛围灯模组

4 小结

LIN自动寻址功能在氛围灯子节点上的应用，大大简化了氛围灯的设计及装配的复杂程度。相同的子节点，在装配到车的不同位置后，只要进行自动寻址配置后就能产生对应不同位置的地址，避免了错装的问题。在汽车的其他LIN系统中采用LIN自动寻址技术，同样能够大大简化设计及后续安装维护的工作。

【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

张立(1982—)，男，硕士，主要从事汽车电子及照明方面研究。E-mail:zhangli@xy1.cn。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.10.012

U463.99

A

1674-1986(2016)10-052-03