CN113199984A - 一种基于can控制的多色律动氛围灯控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统及方法，其中系统包括车机、氛围灯控制器、CAN通讯总线，所述车机与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接，用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器，所述氛围灯控制器过执行控制参数并通过硬线连接至氛围灯以控制氛围灯的工作。本发明的优点在于：可以通过车机系统更改、设置氛围灯的控制参数，从而可以多样化的实现氛围灯颜色的可根据需求设定；律动的速度颜色等可以提前设定或通过车机设定。
Description
技术领域
本发明涉及汽车氛围灯领域，特别涉及一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统及方法。
背景技术
随着汽车产业的不断发展，人们对于内饰“质感”的要求越来越高，除了身体的质感需求外，心情的愉悦及舒适感也至关重要，车内灯光氛围、视觉享受、科技感等已逐渐成为人们买车考量的因素。内饰情感化设计十分重要，也是未来设计师主要研究的方向，其中，氛围灯的出现是内饰情感化设计的典型应用。
汽车氛围灯，是烘托车内氛围的照明灯，是汽车内饰情感化设计的一种体现。一般有暖色和冷色系，在夜晚开启后绚丽浪漫，可营造车内情调，使得旅途并不是那么的枯燥无味，让人们拥有独特的驾驶体验。但是现有技术的氛围灯的控制均是事前固定无法更改，氛围灯律动颜色、速度等都无法根据个人用户的需求来设置，无法满足人们对于氛围灯的多色绿灯的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统及方法，通过该系统可以按照用户自求来设置氛围灯的点亮的颜色和亮度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，包括车机、氛围灯控制器、CAN通讯总线，所述车机与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接，用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器，所述氛围灯控制器过执行控制参数并通过硬线连接至氛围灯以控制氛围灯的工作。
所述车机包括车机控制器以及触控屏，所述触控屏与车机控制器连接，所述触控屏用于输入氛围灯的控制参数，所述车机控制器用于将触控屏输入的控制参数转换成CAN信号发送至氛围灯控制器。
所述控制系统还包括车身控制器BCM，所述车身控制器BCM根据车辆状态数据唤醒信号至氛围灯控制器，用于唤醒氛围灯控制器，所述车身控制器BCM与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接。
所述车身控制器BCM与车辆锁车状态检测模块连接，所述车辆锁车状态检测模块用于检查车辆解锁信号、车辆上锁信号，所述车身控制器BCM用于根据车辆解锁信号、上锁信号来发出唤醒信号、休眠信号至氛围灯控制器。
所述控制系统还包括音频录入模块、音频分析电路，所述音频录入模块用于采集车内的音乐音频信号，其输出端连接音频分析电路，所述音频分析电路用于将采集的音频信号模拟量转换成数字量，其输出端连接至氛围灯控制器。
所述氛围灯控制器通过对采集到的音频信号来对应的控制氛围灯的颜色变化、亮度变化。
所述氛围灯控制器采用恒压供电给各氛围灯供电，并采用PWM调整进行RGB调光以控制氛围灯的工作。
一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统的控制方法，包括：
用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器；BCM通过车辆的解锁上锁状态来唤醒或休眠氛围灯控制器的工作；氛围灯控制器在唤醒工作后采集音乐的音频信号并根据音频信号以及控制参数来控制氛围灯的工作。
通过车机输入的控制参数包括氛围灯的颜色种类、颜色切换时间等参数。
氛围灯控制器根据采集的音频信号进行处理后将音频信号分为多个频率范围，并通过FFT运算得到各频率范围的强度值，然后根据不同的强度值控制氛围灯的亮度。
本发明的优点在于：可以通过车机系统更改、设置氛围灯的控制参数，从而可以多样化的实现氛围灯颜色的可根据需求设定；律动的速度颜色等可以提前设定或通过车机设定，从而满足车内氛围灯的不同需求；控制结构、逻辑简单可靠，且实现方便，通过CAN信号进行信号传输，速度快。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明控制系统各部件的关系原理图。
图2为本发明控制电路原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明主要是提供一种新的应用于氛围灯系统的控制策略。驾驶员或者乘客对氛围灯不同需求通过车机进行选择，氛围灯控制器、车机、BCM通过CAN信号进行通信，进而实现氛围灯的颜色亮度随音乐律动变化，达到缓解心情以及更高级的驾驶体验。CAN是汽车常用的总线，CAN是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。它将各个单一的控制单元以某种形式连接起来，形成一个完整的系统。
如图1、2所示，一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，包括车机、氛围灯控制器、CAN通讯总线，车机与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接，用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器，氛围灯控制器过执行控制参数并通过硬线连接至氛围灯以控制氛围灯的工作。
车机包括车机控制器以及触控屏，触控屏与车机控制器连接，触控屏用于输入氛围灯的控制参数，车机控制器用于将触控屏输入的控制参数转换成CAN信号发送至氛围灯控制器。控制参数可以包括氛围灯的颜色、颜色律动的速度以及颜色变换的方式，其中氛围灯的颜色是指选择在预先设置的颜色数据库中选择多个颜色，选择的多个颜色主要是用户控制氛围灯点亮的颜色，颜色律动的速度是指多个颜色转换的速度(一种颜色转换成另一种颜色的速度)，颜色变换的方式是指颜色变换的模式具体是指颜色变换的顺序，如红黄蓝三次循环顺序律动，就是一种颜色变换的方式，可以根据需求来设置选择的多种颜色的循环方式。其工作原理为；当氛围灯控制器工作时，可以根据预先设置的颜色种类、律动速度以及颜色的变换方式等，按照车机系统输入的这些控制参数，氛围灯控制器根据这些参数控制氛围灯的颜色、律动速度以及颜色变换方式。
车身控制器BCM，车身控制器BCM根据车辆状态数据唤醒信号至氛围灯控制器，用于唤醒氛围灯控制器，车身控制器BCM与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接。车辆的状态是指上锁和解锁状态，车身控制器BCM与车辆锁车状态检测模块连接，车辆锁车状态检测模块用于检查车辆解锁信号、车辆上锁信号，车身控制器BCM用于根据车辆解锁信号、上锁信号来发出唤醒信号、休眠信号至氛围灯控制器。当车辆处于上锁状态时，BCM发出休眠信号至氛围灯控制器，控制其休眠，当车辆处于解锁状态时，BCM发出氛围灯唤醒信号，氛围灯控制器工作后可以根据车机系统的控制信号结合音乐来进行律动。
控制系统还包括音频录入模块、音频分析电路，音频录入模块用于采集车内的音乐音频信号，其输出端连接音频分析电路，音频分析电路用于将采集的音频信号模拟量转换成数字量，其输出端连接至氛围灯控制器。氛围灯控制器在工作后采集音频信号后才工作，并根据音乐的播放进行律动控制氛围灯的工作状态。若采集不到音乐的音频信号则无法控制氛围灯的工作，因为氛围灯一般要以音乐来控制灯光的律动，因此要在唤醒后也需要进行音乐的采集。
在一个优选的实施例中，氛围灯控制器通过对采集到的音频信号来对应的控制氛围灯的亮度变化，氛围灯控制器通过音频信号进行频率划分，并通过对频率信号进行傅里叶FFT运算得到音频信号对应的各频率的强度，然后预先设置不同强度对应的氛围灯的亮度信号，在对氛围灯进行控制器以实时的音乐频率对应的亮度来氛围灯的亮度，从而实现在车机控制参数结合亮度的控制，从而实现了氛围灯的律动颜色控制等。
氛围灯控制器采用恒压供电给各氛围灯供电，并采用PWM调整进行RGB调光以控制氛围灯的工作。
一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统的控制方法，包括：用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器；BCM通过车辆的解锁上锁状态来唤醒或休眠氛围灯控制器的工作；氛围灯控制器在唤醒工作后采集音乐的音频信号并根据音频信号以及控制参数来控制氛围灯的工作。通过车机输入的控制参数包括氛围灯的颜色种类、颜色切换时间等参数。
氛围灯控制器根据采集的音频信号进行处理后将音频信号分为多个频率范围，并通过FFT运算得到各频率范围的强度值，然后根据不同的强度值控制氛围灯的亮度。
本发明涉及的氛围灯控制策略,包含BCM、车机、氛围灯控制器、CAN信号、氛围灯执行部分等。为达到上述氛围灯随音乐律动的目的，本发明采用以下技术方案：
一、整车CAN通讯传输(参照图示一)
1.车辆解锁，BCM开始工作，唤醒氛围灯控制器；
2.氛围灯控制器、车机、BCM均接受和发送整车CAN信号进行交流；
3.氛围灯控制器与氛围灯通过硬线连接，进行控制和反馈；
4.车辆上锁，氛围灯控制器开始休眠。
二、氛围灯控制原理
1.氛围灯控制器采集外部输入的音频信号，进行模拟量转数字量的工作，音频信号可以有连接手机的蓝牙信号、USB存储歌曲、主机自带音乐等；
2.氛围灯控制器根据CAN协议内容接收CAN总线发送的控制模式参数信号；
3.氛围灯控制器采用恒压+5V给各氛围灯供电，软件采用PWM调整进行RGB调光；
4.音频信号根据频率分为8个阶段，分别为120/250/500/1000/1500/2000/6000HZ，氛围灯控制器根据采集的音频信号来对音乐的频率进行划分，然后将音乐在不同时刻对应的音频信号做FFT运算，得到音乐信号的各频点的强度，将音乐信号对应的频点强度对应的划分为1-15级，然后每一级对应不同的亮度，氛围灯控制器经过计算得到的氛围灯亮度信号后，通过控制来实现风味的的亮度不同的额控制，同时通过RGB控制进行颜色点亮，通过律动速度进行颜色切换以及颜色变化方式的控制。进而使氛围灯实现音乐律动，多色变化，亮度变化等功能。
本发明具有：1、基于CAN信号传输，速度快；2、氛围灯灯头内部无需单片机，成本低；3、产品多样性：颜色可以根据需求设定，律动的速度和颜色变化可以提前设定。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：包括车机、氛围灯控制器、CAN通讯总线，所述车机与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接，用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器，所述氛围灯控制器过执行控制参数并通过硬线连接至氛围灯以控制氛围灯的工作。
2.如权利要求1所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述车机包括车机控制器以及触控屏，所述触控屏与车机控制器连接，所述触控屏用于输入氛围灯的控制参数，所述车机控制器用于将触控屏输入的控制参数转换成CAN信号发送至氛围灯控制器。
3.如权利要求1所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括车身控制器BCM，所述车身控制器BCM根据车辆状态数据唤醒信号至氛围灯控制器，用于唤醒氛围灯控制器，所述车身控制器BCM与氛围灯控制器通过CAN通讯总线连接。
4.如权利要求3所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述车身控制器BCM与车辆锁车状态检测模块连接，所述车辆锁车状态检测模块用于检查车辆解锁信号、车辆上锁信号，所述车身控制器BCM用于根据车辆解锁信号、上锁信号来发出唤醒信号、休眠信号至氛围灯控制器。
5.如权利要求1-4任一所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括音频录入模块、音频分析电路，所述音频录入模块用于采集车内的音乐音频信号，其输出端连接音频分析电路，所述音频分析电路用于将采集的音频信号模拟量转换成数字量，其输出端连接至氛围灯控制器。
6.如权利要求5所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述氛围灯控制器通过对采集到的音频信号来对应的控制氛围灯的亮度。
7.如权利要求1-6任一所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统，其特征在于：所述氛围灯控制器采用恒压供电给各氛围灯供电，并采用PWM调整进行RGB调光以控制氛围灯的工作。
8.如权利要求1-7任一所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统的控制方法，其特征在于：包括：
用户通过车机输入氛围灯的控制参数，通过CAN通讯总线将控制参数发送至氛围灯控制器；BCM通过车辆的解锁上锁状态来唤醒或休眠氛围灯控制器的工作；氛围灯控制器在唤醒工作后采集音乐的音频信号并根据音频信号以及控制参数来控制氛围灯的工作。
9.如权利要求8所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统的控制方法，其特征在于：通过车机输入的控制参数包括氛围灯的颜色种类、颜色切换时间等参数。
10.如权利要求8或9所述的一种基于CAN控制的多色律动氛围灯控制系统的控制方法，其特征在于：氛围灯控制器根据采集的音频信号进行处理后将音频信号分为多个频率范围，并通过FFT运算得到各频率范围的强度值，然后根据不同的强度值控制氛围灯的亮度。
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