速銳得解碼寶馬B48遠(yuǎn)光燈結(jié)構(gòu)總成設(shè)計(jì)電路控制DEMO方案

人家的車是買來開，我們的車是買來拆。近期，我們學(xué)會(huì)了一些拆卸汽車大燈總成的拆卸方法，于是，就把同事的寶馬5系B48也同步搞出來研究一番。經(jīng)過速銳得工程師研究，在最新車型寶馬B48上，LIN以不同的結(jié)構(gòu)安裝在車輛中，其中大部分是由CAN總線控制，總線網(wǎng)絡(luò)依然具備K-CAN、PT-CAN、D-CAN、BSD、LIN，以太網(wǎng)和FlexRay等。我們今天不聊太多，扯太遠(yuǎn)了，不經(jīng)濟(jì)，就講個(gè)遠(yuǎn)光燈就行，你要覺得一個(gè)遠(yuǎn)光燈有啥研究的，聽我娓娓道來，你給我5分鐘， 我還你5個(gè)億 ，不可能，絕對(duì)不可能。

新款寶馬B48遠(yuǎn)光燈控制系統(tǒng)通過車載網(wǎng)關(guān)控制單元集中控制，這個(gè)系統(tǒng)包括了燈光旋鈕開關(guān)、車燈變光開關(guān)、左前照燈總成、右前照燈總成轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元、數(shù)據(jù)總線診斷接口、組合儀表控制單元、車載網(wǎng)關(guān)控制單元。因?yàn)檫@些和遠(yuǎn)光燈都有緊密的相關(guān)性，所以得把他們一并拖出來吊打，否則，后續(xù)測試不好弄，常規(guī)OBD也根本采集不到這些數(shù)據(jù)，有網(wǎng)關(guān)當(dāng)關(guān)，想都不要想。文章末尾涉及的軟件、硬件、模擬、測試都需要涉及這些組合單元，就像研究一個(gè)單細(xì)胞，也要研究細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)一樣，再到核膜、核仁、核糖核酸一樣。研究大燈連接協(xié)議，需要個(gè)基礎(chǔ)，還是搞個(gè)看不懂又覺得很高端的寶馬原廠電路圖吧，：

插圖：原廠電路圖

寶馬B48車燈變光開關(guān)鏈路原理

作為尊貴的寶馬車主們，我們在開啟變光開關(guān)和大眾汽車品牌絕大多數(shù)車型一樣，燈光控制裝置在轉(zhuǎn)向柱的左邊，方向盤下面，家家戶戶這樣，毫無尊貴感可言。寶馬B48變光開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)和駕駛輔助系統(tǒng)操作按鈕為一體，開關(guān)之間通過內(nèi)部連接線束和轉(zhuǎn)向柱電子控制單元裝置相連接。當(dāng)燈光旋鈕開關(guān)旋至近光燈位置時(shí)，變光開關(guān)向下按動(dòng)，開關(guān)內(nèi)部接通遠(yuǎn)光燈控制觸點(diǎn)（上篇文章有圖示），隨即轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元接收到遠(yuǎn)光開啟的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)向柱控制單元將這個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過舒適系統(tǒng)CAN總線，將CAN報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給車載網(wǎng)關(guān)和儀表板控制單元。

也就是說，任何時(shí)候變光開關(guān)被向上拉動(dòng)時(shí)，開關(guān)內(nèi)部接通超車燈控制觸點(diǎn)，隨即轉(zhuǎn)向柱控制單元接收到超車燈信號(hào)開啟的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)向柱控制單元都將這個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)給電源控制單元、網(wǎng)關(guān)和儀表。這時(shí)候，你的車燈就會(huì)按照你的拉動(dòng)來亮起，儀表也會(huì)提示你對(duì)應(yīng)的燈光圖標(biāo)，展示給你看到或者提示你，大眾是這樣，福特也是這樣，BBA都是這樣，這就是技術(shù)拆解后，寶馬車主們累覺不愛尊貴感，咱不聽這好話多花錢。

寶馬B48前照燈總成（遠(yuǎn)光）

為了省電節(jié)能及增加遠(yuǎn)光燈與超車燈連接高度，寶馬B48左右遠(yuǎn)光燈與超車燈照明均采用了LED模塊照明方式。寶馬B48前照燈總成結(jié)構(gòu)上包括了殼體、遠(yuǎn)光燈和近光燈LED電源模塊、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈/日間行車燈、駐車燈LED模塊，近光燈LED單元、遠(yuǎn)光燈LED單元、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈/日間行車燈LED模塊。有的車上是組合型的，按照轉(zhuǎn)向柱控制單元給出對(duì)應(yīng)的信號(hào)讓LED亮起，因?yàn)橛械腖ED是多色LED，那么他們就可以把日行燈和轉(zhuǎn)向燈并用一路LED，比如奔馳和奧迪。

上次有講過LED成分（鎵、砷、磷、氮）這里就不贅述了，LED可分為普通單色、高亮度LED、超高亮LED、變色發(fā)光LED、閃爍發(fā)光LED，電壓控制型LED、紅外發(fā)光LED和負(fù)阻發(fā)光LED，把燈玩出花來，這里，僅僅是遠(yuǎn)光燈，隨便一組合都有32種玩法，數(shù)學(xué)學(xué)得好的同學(xué)，以后玩法可真的很多。

超高亮LED可以做成汽車的遠(yuǎn)光燈、近光燈、制動(dòng)燈、行車燈和轉(zhuǎn)向燈，也可用于儀表板照明和車內(nèi)照明，它在耐振動(dòng)、省電及長壽命方面比白熾燈有明顯的優(yōu)勢，尤其用作制動(dòng)燈時(shí)，其響應(yīng)時(shí)間可以做到60ms，比普通白熾燈或者普通LED燈140ms的要求快許多，在一般高速公路上，會(huì)增加4-6米的安全距離。

寶馬B48遠(yuǎn)光燈LED單元主要部件，有一個(gè)帶散熱體的LED單元，該LED單元帶有兩個(gè)多晶LED發(fā)光單元，每個(gè)發(fā)光單元上有兩顆LED燈珠，用于接通遠(yuǎn)光的時(shí)候切換到遠(yuǎn)光，多晶LED發(fā)光單元是串聯(lián)接通的，由遠(yuǎn)光燈和遠(yuǎn)光燈電源單元供電。這樣，在LED電源接收開啟/關(guān)閉命令，并直接從車載網(wǎng)關(guān)控制單元為照明系統(tǒng)供電，一般LED功率大概在8W。在LED單元上，還安裝有一個(gè)起到溫度傳感器作用的NTC電阻，可以檢測LED溫度并相應(yīng)減少電流供應(yīng)，根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)大燈總成里的風(fēng)扇單元。一般后裝LED少了一些部件和測試，使用壽命上，可能就會(huì)大打折扣，如果后續(xù)有客戶要設(shè)計(jì)大燈總成，這些細(xì)節(jié)點(diǎn)都要考慮進(jìn)去，一味地模仿原廠結(jié)構(gòu)和功能，可能質(zhì)量上達(dá)不到苛刻要求的情況下，就需要從別的地方下手彌補(bǔ)了，高亮LED燈珠可以換多色的，這樣的話，成本更高，更炫酷，更多用途。

寶馬B48轉(zhuǎn)向柱控制單元

這里只簡單說下，不深入研究，轉(zhuǎn)向柱電子裝置將方向盤轉(zhuǎn)向角傳感器、雨刮器、變光手柄、多功能方向盤、喇叭開關(guān)、安全氣囊、ABS、換擋撥片、前部信息顯示和操作控制單元等開關(guān)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，通過舒適性CAN總線傳遞給車載網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)總線、診斷接口，數(shù)據(jù)總線診斷接口再將這些信息通過驅(qū)動(dòng)CAN總線、信息娛樂CAN總線傳遞給音響以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。這些大概信號(hào)有，轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、變光信號(hào)、喇叭、雨刮開關(guān)機(jī)高中低檔、巡航開啟加速機(jī)加減擋、音量輸入機(jī)加減，免提電話，有部分是執(zhí)行單元，比如左右前照燈、左右后尾燈等等。

寶馬B48電網(wǎng)控制單元

這是電路及供電的守門員及運(yùn)動(dòng)員、裁判員，牛逼還加普拉斯，寶馬B48車載電網(wǎng)控制單元為了確保蓄電池有足夠的電能使發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)整車電能進(jìn)行管理?？刂茊卧鶕?jù)蓄電池電壓、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)DFM信號(hào)，在確保安全行駛的前提下，適應(yīng)當(dāng)?shù)仃P(guān)閉大部分功能和用電設(shè)備，并對(duì)這些功能控制進(jìn)行監(jiān)測。寶馬B48整車電能通過車載電網(wǎng)控制單元管理負(fù)荷，避免由于大的電量消耗使電量供應(yīng)出現(xiàn)停止，同時(shí)在過大的周期性負(fù)載之前保護(hù)蓄電池，因此，寶馬B48車載電網(wǎng)控制單元具有以下的功能：

1、外部燈光控制（停車熄火后，自動(dòng)大燈延時(shí)關(guān)閉）

2、舒適性燈光控制（離家、回家，大燈延時(shí)關(guān)閉）

3、雨刮器控制

4、洗滌泵控制

5、指示燈控制

6、負(fù)荷管理（車門未鎖好報(bào)警）

7、內(nèi)部燈光控制

8、車內(nèi)紅外或超聲波傳感器工作控制（鎖車后，車內(nèi)有人或者活物報(bào)警）

9、后風(fēng)窗加熱

10、端子控制

11、燃油泵供油、風(fēng)扇控制

12、控制、管理、狀態(tài)監(jiān)測

13、外部漏電控制（鎖車后，外部漏電超過閾值，汽車報(bào)警）做改裝的這一關(guān)繞不過。

寶馬B48遠(yuǎn)光工作過程

1、將遠(yuǎn)光燈旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至近光燈位置時(shí)，變光開關(guān)向下按動(dòng)，開關(guān)內(nèi)部接通遠(yuǎn)光燈控制觸點(diǎn)，隨即轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元接收到遠(yuǎn)光燈開啟的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)向柱這邊把模擬信號(hào)裝換為數(shù)字信號(hào)，通過舒適性CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)給車載電網(wǎng)控制單元、網(wǎng)關(guān)和組合儀表板上控制單元。

電網(wǎng)控制單元接收到此信號(hào)后，分別接通左前、右前遠(yuǎn)光燈控制信號(hào)，所有遠(yuǎn)光燈點(diǎn)亮

組合儀表板控制單元接收到此信號(hào)后，點(diǎn)亮儀表盤板上的遠(yuǎn)光指示燈，提示駕駛?cè)藷艄鉅顟B(tài)。

2、任何時(shí)候?qū)⒆児忾_關(guān)向上拉動(dòng)時(shí)，開關(guān)內(nèi)部接通超車燈控制觸點(diǎn)，隨即轉(zhuǎn)向柱控制單元接收到超車燈開啟的模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)向柱控制單元將這個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，通過舒適性CAN發(fā)給車載電網(wǎng)控制單元、網(wǎng)關(guān)、組合儀表板。

電網(wǎng)控制單元接收到信號(hào)后，分別接通左前、右前遠(yuǎn)光燈控制信號(hào)，所有遠(yuǎn)光燈點(diǎn)亮。

組合儀表板控制單元接收到此信號(hào)后，點(diǎn)亮儀表盤上遠(yuǎn)光指示燈，提示駕駛?cè)藷艄鉅顟B(tài)。

松開變光開關(guān)，左前、右前遠(yuǎn)光燈和儀表盤上的遠(yuǎn)光指示燈熄滅。

有了上述這些足夠的了解，那么就可以著手硬件電路設(shè)計(jì)了，這里面包括了CAN模塊、LIN模塊以及IO模塊，設(shè)計(jì)這個(gè)主要是為了兼容更多的車，因?yàn)榈讓拥腃AN協(xié)議、LIN協(xié)議是可以自定義的，那么根據(jù)原廠協(xié)議定義出來，無論我的是什么燈，想要怎么亮，就可以由軟件來控制，這個(gè)控制器的制作非常簡單，按照《速銳得LIN總線在燈光控制系統(tǒng)的應(yīng)用硬件設(shè)計(jì)》中的原理圖，搭建好MOS管基本就可以得出如下硬件電路板：

插圖：寶馬燈光總成控制板

經(jīng)過討論和總結(jié)還有這些補(bǔ)充：

1、做儀表是沒有錢途的，只是個(gè)顯示屏（宸鴻光電、京東方等大佬幫你賺完了），核心是儀表控制單元板。當(dāng)然，破解了協(xié)議，你的儀表還是可以亮，不像以前，客戶拿個(gè)后裝新款?yuàn)W迪全液晶儀表，裝上去，啥都不亮。

2、燈光控制系統(tǒng)，隱藏著巨大的市場商機(jī)，既可以顛覆性創(chuàng)新，可以搞得奇奇怪怪，也可以根據(jù)車型、行情、用戶、習(xí)慣、色溫做各種調(diào)整等等。

3、必須要懂得原廠CAN協(xié)議、LIN協(xié)議及控制燈光方式以及邏輯才能延伸自己的邏輯，否則容易出現(xiàn)方向上的錯(cuò)誤，人家大燈好色又亮光，你的大燈普通點(diǎn)不亮。

4、要調(diào)研用戶習(xí)慣，車廠習(xí)慣，領(lǐng)先的車型燈光控制邏輯，硬件設(shè)計(jì)、功耗管理這些都得跟上。

軟件插圖：

軟件上，點(diǎn)燈邏輯，采用霍關(guān)系，LIN、CAN、IO并行

Side marker 轉(zhuǎn)向燈亮的時(shí)候邊燈需要打開

Side park 轉(zhuǎn)向燈亮度30%，對(duì)應(yīng)邊燈打開

ACC 裝填下打開散熱風(fēng)扇

散熱風(fēng)扇延時(shí)關(guān)閉，大燈總成沒有數(shù)據(jù)過來關(guān)閉，日行燈邏輯就不公開那么多了，反正以后都是花里胡哨，矩陣燈就不提了，太復(fù)雜，也根本買不起來研究。

那么，我們將擁有一款全球獨(dú)家的、可以上百種花樣的、自定義的、非矩陣式的寶馬B48的大燈總成控制器。

審核編輯：湯梓紅