一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统，包括：系统主机和若干子控制器；系统主机包括ADC信号采集模块、CAN信号接收模块、MCU主控制器、LIN信号输出模块；ADC信号采集模块实时采集音乐信号，并对音乐信号进行数字化的量化编码；CAN信号接收模块将量化编码定义到CAN协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；MCU主控制器接收LIN控制指令，进行处理并输出控制信号；LIN信号输出模块将控制信号发送至子控制器；子控制器为氛围灯控制模块，每一子控制器均设有LIN信号接收接口。本实用新型专利技术通过CAN总线与汽车车身系统连接，将车载DVD的音频信号直接用于氛围灯的音乐律动控制，氛围灯的颜色和亮度随着音乐律动实时同步变化，烘托车内氛围，增强视觉享受。

A Real-time Music Rhythm Control System for Vehicle Ambient Lamp

【技术实现步骤摘要】
一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统
本技术涉及一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统。
技术介绍
随着家用汽车的普及，人们对驾驶过程中的体验提出了越来越高的需求，车载氛围灯是一种创建和装饰室内灯光场景功能的汽车室内照明系统。现有汽车对车载氛围灯的控制大多数为整车车身控制，控制方法和控制方式单一，增加或减少氛围灯总数需要对所有节点的车载控制协议进行修改，且同样的系统功能移植到另外一款车型后需要对协议进行整体修改，以适应新车型的自有上层协议。而现如今普及的汽车，车内都会安装车载DVD，作为给车内乘坐人员提供的影音娱乐的多媒体播放系统。车载氛围灯要达到提高车内氛围的效果，一般通过改变氛围灯的颜色和光亮强度实现，还需具有一定的律动效果。因此，如何提供一种可移植性好、能够实时同步车载DVD音乐信号的具有律动控制功能的车载氛围灯系统成为了业界需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本技术的目的是为使车载氛围灯达到更好的娱乐视听效果，将车载DVD音乐信号与车载氛围灯建立联系，车载氛围灯按照DVD音频信号输出实现音乐律动，改变氛围灯发出的光强与色度，烘托车内氛围，增强视觉享受，改善汽车的驾驶体验，提高整车的档次；而提出一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统，其包括：系统主机和若干子控制器；系统主机包括ADC信号采集模块、CAN信号接收模块、MCU主控制器、LIN信号输出模块；ADC信号采集模块用于实时采集音乐信号，并对音乐信号进行数字化的量化编码；CAN信号接收模块被配置为将量化编码定义到CAN协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；MCU主控制器接收LIN控制指令，进行处理并输出控制信号；LIN信号输出模块被配置为将控制信号发送至子控制器；子控制器为氛围灯控制模块，每一子控制器均设有LIN信号接收接口。本技术中，通过CAN总线与汽车车身控制器相连接，将车载DVD的音频信号直接用于氛围灯的音乐律动控制，使得氛围灯的颜色和亮度随着音乐律动实时同步变化，烘托车内氛围，增强视觉享受，改善汽车的驾驶体验，提高整车的档次。本技术中，ADC信号采集模块实时采集音乐信号，对音乐进行特征提取，提取到可利用的音乐特征信号例如幅值与频率信号，这里对音乐信号进行整流，将音乐幅值特征信号转换为多个幅值衰减信号的叠加其中τ为时间常数，n代表每次声响产生的位置，即节奏信息，An为当前节奏的幅值信息，在一个节奏周期Δn内，信号发生指数衰减，再对重新定义的音乐特征信号进行数字化的量化编码，根据MCU的参考电平和ADC的精度，均分出每一个数字量对应的信号值；CAN信号接收模块被配置为将量化编码定义到CAN协议中，发送扩展格式数据帧，即31位仲裁段，易于集成到整车协议中，避免整车协议的位数不够，从而适用于不同车型。本技术中，系统主机中设置CAN总线接收端口，与上层CAN总线相连接，将接收到的音频信号进行数字化的量化编码，再将量化编码定义到CAN协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；从而使得LIN信号的输出能够控制子控制器中的氛围灯作出相应的变化，实现律动控制。本技术，通过CAN总线传输的方式与车身系统连接，进一步增加了氛围灯系统的可移植性。本技术中的多个子控制器对氛围灯进行分别控制，使得每个氛围灯的控制能够根据LIN控制指令分别控制，而不是现有的单一的控制方式，因此实现了每个氛围灯不同律动变化的控制。根据本技术另一具体实施方式，ADC信号采集模块被配置为将音乐信号转化为直流波形输出的线性模拟量，线性模拟量的最大值为5V，最小值为0V。根据本技术另一具体实施方式，音乐信号为车载DVD的音频信号。根据本技术另一具体实施方式，CAN信号接收模块还包括用于接收汽车控制系统发出的控制指令的指令接收模块，控制指令为控制MCU主控制器的信号接收操作的指令。根据本技术另一具体实施方式，系统主机进一步包括按键接口，按键接口为与MCU主控制器电性连接的按键。根据本技术另一具体实施方式，系统主机还包括音量模块，音量模块包括LM358双运算放大器和整流电路。根据本技术另一具体实施方式，MCU主控制器输出的控制信号为PWM控制信号。根据本技术另一具体实施方式，子控制器包括LIN信号接收模块，和RGB_LED驱动电路；RGB-LED驱动电路为PWM模式驱动电路。根据本技术另一具体实施方式，RGB_LED驱动电路为共阳方式驱动，RGB_LED的阳极连接5V电源，RGB_LED的阴极连接MCU主控制器PWM的输出。根据本技术另一具体实施方式，RGB-LED驱动电路包括颜色控制和亮度渐变控制。与现有技术相比，本技术具备如下有益效果：本技术由系统主机和多个子控制器组成，各个子控制器均通过LIN接口与系统主机进行收发信号，并配合设置各种接口，使得氛围灯的控制信号不在系统总线上传输，传感设备信号对氛围灯的自定义控制算法在本地实现，有效提高氛围灯控制系统的控制多样性、实时性、可扩展性、灵活性和可移植性。本技术中的音乐信号直接为车载DVD的音频信号，并且系统主机与汽车车身控制系统通过CAN总线连接和信号传输，进一步增加了氛围灯系统的可移植性。本技术通过配置音量模块，将音乐信号转为支流幅值衰减变化信号，通过ADC信号采集模块采样后传给MCU主控制器控制PWM输出，实现颜色渐变效果。本技术中，每个子控制器相互独立，设备的增减对其他节点没有影响。下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。附图说明图1是实施例1的实时音乐律动控制的车载氛围灯系统的总体结构图；图2是实施例1的实时音乐律动控制的车载氛围灯系统的系统主机架构示意图；图3是实施例1的实时音乐律动控制的车载氛围灯系统的音乐特征信号提取的电路连接图；图4是实施例1的实时音乐律动控制的车载氛围灯系统的音量模块的输出信号波形图；图5是实施例1的实时音乐律动控制的车载氛围灯系统的软件控制图。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统，如图1-4所示，其包括：系统主机和若干子控制器。参见图1和图2，系统主机包括ADC信号采集模块、CAN信号接收模块、MCU主控制器、LIN信号输出模块。ADC信号采集模块用于实时采集音乐信号，并对音乐进行特征提取，提取到可利用的音乐特征信号例如幅值与频率信号，对音乐信号进行整流，将音乐幅值特征信号转换为多个幅值衰减信号的叠加其中τ为时间常数，n代表每次声响产生的位置，即节奏信息，An为当前节奏的幅值信息，在一个节奏周期Δn内，信号发生指数衰减，再对重新定义的音乐特征信号进行数字化的量化编码，根据MCU的参考电平和ADC的精度，均分出每一个数字量对应的信号值；CAN信号接收模块被配置为将量化编码定义到CAN协议中，发送扩展格式数据帧，即31位仲裁段，易于集成到整车协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；MCU主控制器接收LIN控制指令，进行处理并输出控制信号；LIN信号输出模块被配置为将控制信号发送至子控制器。ADC信号采集模块被配置为将音乐信号转化为直流波形输出的线性模拟量，线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统，其特征在于，所述车载氛围灯系统包括：系统主机和若干子控制器；所述系统主机包括ADC信号采集模块、CAN信号接收模块、MCU主控制器、LIN信号输出模块；所述ADC信号采集模块用于实时采集音乐信号，并对所述音乐信号进行数字化的量化编码；所述CAN信号接收模块被配置为将所述量化编码定义到CAN协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；所述MCU主控制器接收所述LIN控制指令，进行处理并输出控制信号；所述LIN信号输出模块被配置为将所述控制信号发送至所述子控制器；所述子控制器为氛围灯控制模块，每一所述子控制器均设有LIN信号接收接口。

【技术特征摘要】
1.一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统，其特征在于，所述车载氛围灯系统包括：系统主机和若干子控制器；所述系统主机包括ADC信号采集模块、CAN信号接收模块、MCU主控制器、LIN信号输出模块；所述ADC信号采集模块用于实时采集音乐信号，并对所述音乐信号进行数字化的量化编码；所述CAN信号接收模块被配置为将所述量化编码定义到CAN协议中，经车载CAN/LIN系统抽样为LIN控制指令；所述MCU主控制器接收所述LIN控制指令，进行处理并输出控制信号；所述LIN信号输出模块被配置为将所述控制信号发送至所述子控制器；所述子控制器为氛围灯控制模块，每一所述子控制器均设有LIN信号接收接口。2.如权利要求1所述的车载氛围灯系统，其特征在于，所述ADC信号采集模块被配置为将音乐信号转化为直流波形输出的线性模拟量，所述线性模拟量的最大值为5V，最小值为0V。3.如权利要求1所述的车载氛围灯系统，其特征在于，所述音乐信号为车载DVD的音频信号。4.如权利要求1所述的车载氛围灯系统，其特征在于，所述CAN信号接收模块还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨念，马颖捷，
申请(专利权)人：广州新晨汽车零部件有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44