擎耀數字車(chē)燈CAN/LIN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )定向數據采集控制解決方案實(shí)施流程

2024年是數字車(chē)燈崛起的元年，隨著(zhù)車(chē)輛的智能化和網(wǎng)絡(luò )化程度不斷提高，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )系統（如CAN總線(xiàn)）成為連接各個(gè)電子控制單元（ECU）的重要紐帶。車(chē)燈作為車(chē)輛重要的安全組件之一，其工作狀態(tài)直接影響到行車(chē)安全，因此，對車(chē)燈進(jìn)行有效的數據采集和監控顯得尤為重要。新款特斯拉、福特烈馬、坦克300、牧馬人等多款SUV車(chē)型都采用了數字化大燈總成，基本都通過(guò)獨特的LIN總線(xiàn)、CAN總線(xiàn)、以太網(wǎng)等多種方式實(shí)現自己的數字和智能化，閑來(lái)，和大家一起探討一種數字車(chē)燈CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )定向數據采集與控制解決方案。

首先，CAN（Controller Area Network）是一種串行通信協(xié)議，它允許微控制器與設備之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。在汽車(chē)應用中，CAN總線(xiàn)通常用于連接發(fā)動(dòng)機控制單元、變速箱控制單元、車(chē)身控制模塊等關(guān)鍵部件，以實(shí)現數據的高速傳輸和共享。針對車(chē)燈系統的數據采集，我們可以設計一個(gè)專(zhuān)門(mén)的CAN數據采集模塊。該模塊通過(guò)CAN接口與車(chē)輛的CAN總線(xiàn)相連，能夠實(shí)時(shí)接收來(lái)自車(chē)燈控制單元的數據包。這些數據包包含了車(chē)燈的工作狀態(tài)、數據反饋、故障信息、波形占空比、亮度調節命令等關(guān)鍵信息。

我們需要一套比較好的框架來(lái)涵蓋各種類(lèi)型的車(chē)燈，包括但不限于特斯拉、福特烈馬、坦克300、牧馬人的前大燈、尾燈、轉向燈等。數據采集將覆蓋多種車(chē)型和品牌，以保證數據的廣泛性和代表性。應用范圍還包括自適應頭燈、MINI-LED尾燈、近光燈、信號燈、ADB智能車(chē)燈、ASF隨動(dòng)轉向和大燈高度調節。

為此，我們的電路模塊分區和控制就包括了CAN芯片、LIN芯片、收發(fā)器、電機驅動(dòng)、抗干擾、保護電路、對外串口、升級軟件、把上述應用層的邏輯都能裝載在硬件電路上，預留好線(xiàn)束接口及對外連接，保證可操作性、可拓展性、上下版本兼容性，結構可調整性。

為了確保數據采集的準確性和實(shí)時(shí)性，擎耀需要對CAN數據采集模塊進(jìn)行精確的配置。這包括設置合適的波特率、采樣頻率以及數據過(guò)濾規則。波特率決定了數據傳輸的速度，而采樣頻率則影響了數據的更新速度。數據過(guò)濾規則可以幫助我們篩選出與車(chē)燈相關(guān)的數據，減少不必要的數據處理負擔。

以實(shí)際車(chē)型特斯拉和烈馬舉例，我們在大燈接口處通過(guò)萬(wàn)用表測試，能檢測出幾根線(xiàn)芯中的LIN線(xiàn)，特斯拉相對來(lái)說(shuō)比較標準，從Model3和ModelY來(lái)看，大致處于一個(gè)控制邏輯。但是烈馬就有截然不同的幾個(gè)版本：首先，進(jìn)口烈馬在默認的LIN燈光控制，在25款的進(jìn)口烈馬，與上一代之間存在著(zhù)差異，而由江鈴代工的國產(chǎn)烈馬，又進(jìn)一步升級了LIN反饋，還影響著(zhù)大燈電動(dòng)調節高度的功能，稍不留神，細節處理不好，就會(huì )在儀表盤(pán)報故障燈。

為此，我們在測試完LIN數據以后，還有針對電動(dòng)調節部分采集不同高度和檔位下的電壓輸出，國產(chǎn)烈馬帶電調功能的一共有9個(gè)檔位，類(lèi)似0-0.5-1......5的一個(gè)范圍值，如果加上ASF隨動(dòng)轉向，類(lèi)似奔馳寶馬一樣的上下位置掃描，那么，從軟件兼容、抗干擾、上下版本覆蓋，LIN反饋等多種考慮下，就需要對汽車(chē)理解更為細致。

在硬件層面，我們可以選用高性能的微控制器作為CAN數據采集模塊的核心處理單元。該微控制器應具備足夠的處理能力來(lái)解析CAN總線(xiàn)上的數據包，并將其轉換為易于理解和處理的格式。此外，為了保證系統的穩定運行，還需要考慮到電源管理、電磁兼容性等因素。外圍有指示燈代表著(zhù)不同情況下的工作狀態(tài)，用于測試和驗證及升級。

軟件方面，我們需要在MCU中的ARM架構下開(kāi)發(fā)一套完整的數據采集和分析程序。這套程序不僅要能夠實(shí)時(shí)接收和解析CAN總線(xiàn)上的數據，還要能夠對數據進(jìn)行存儲、顯示和報警。例如，當檢測到車(chē)燈出現故障時(shí)，程序應立即發(fā)出警報，并記錄故障發(fā)生的時(shí)間和類(lèi)型，以便后續的維修和分析，應用層根據總線(xiàn)上的數據做各種處理。

整套控制數據采集和控制方案完成后，為了方便用戶(hù)操作和管理，我們還要設計一個(gè)友好的測試環(huán)境，模擬人開(kāi)車(chē)行為中的各種動(dòng)作，通過(guò)外設的輸入，還提供一些交互功能，如手動(dòng)控制車(chē)燈亮度、切換不同的工作模式等，檢測該方案的實(shí)時(shí)性和可靠性。這套模擬測試環(huán)境，也可以在未來(lái)大燈控制核心板量產(chǎn)中提供強大的幫助，通過(guò)這個(gè)模擬測試環(huán)境，測試中可以直觀(guān)地查看車(chē)燈的工作狀態(tài)、歷史數據以及任何潛在的問(wèn)題。

歸納起來(lái)，數字車(chē)燈CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )定向數據采集與控制主要流程參考如下：

一、客戶(hù)提供目標車(chē)型，精確到年份和型號例如特斯拉Model3-2025款。

二、擎耀委派CAN/LIN工程師針對車(chē)型接口、線(xiàn)束定義、數字報文內容進(jìn)行測試。

三、查看數據類(lèi)型、邏輯、算法、反饋、電壓、波形等多種影響。

四、定向數據采集，主要包括近光燈、遠光燈、日行燈、邊燈、尾燈、電動(dòng)調節、隨動(dòng)轉向、矩陣算法等。

五、現場(chǎng)測試法，采用獲取到的數據，反饋給汽車(chē)ECU，看是否報警、是否存在其他不兼容的情況。

六、硬件設計，要根據客戶(hù)定向車(chē)型，開(kāi)發(fā)出結構合理、邏輯清晰、兼容性好、干擾合格、功耗合理、電流穩定、恒流控制完美的上下版本兼容的PBCA控制板，用于測試。

七、模擬設置：在控制方案開(kāi)發(fā)出來(lái)后，需要開(kāi)發(fā)一套模擬測試工裝，以便于在實(shí)驗室、生產(chǎn)車(chē)間安排不同情況下的檢測，建立起整套測試工程。

八、用戶(hù)反饋收集：及時(shí)跟蹤測試車(chē)輛的情況，收集客戶(hù)對方案的優(yōu)化調整、體驗滿(mǎn)意度及改進(jìn)建議。

九、實(shí)地交流：根據反饋情況進(jìn)行深入訪(fǎng)談，了解方案在實(shí)際使用中的表現及存在的問(wèn)題。

十、對參與項目的人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓，包括設備操作、測試和數據記錄標準，留存記錄用于未來(lái)更新參考。