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爽風(fēng)
伴隨智能電動汽車的快速發(fā)展，汽車照明系統(tǒng)呈現(xiàn)發(fā)展新風(fēng)向，例如LED車燈滲透率迅速提升，ADB大燈配置門檻下探，汽車氛圍燈裝車率倍速增長，貫穿式尾燈也越來越常見。
這自然而然地帶動了汽車照明市場規(guī)模的增長。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國汽車照明市場規(guī)模于2022年達(dá)到874.4億元，同比增長44.6%。
且綜合行業(yè)多方預(yù)測來看，隨著LED普及以及氛圍燈價值量的提升，中國汽車照明市場規(guī)模未來仍將整體上升，預(yù)計2025年將超1000億元，甚至可能高達(dá)1400億元。
但必須指出的是，新機(jī)遇往往伴生新挑戰(zhàn)，在日益壯大的市場規(guī)模之下，汽車照明系統(tǒng)也面臨著一些必須要解決的問題。
汽車照明系統(tǒng)向前演進(jìn)，LIN通訊已“捉襟見肘”
如今，業(yè)界已達(dá)成共識，汽車電子電氣架構(gòu)將從分布式向集中式架構(gòu)演進(jìn)。集中式架構(gòu)將所有ECU集成到一個或幾個中央控制器中，通過高速數(shù)據(jù)總線連接車輛各個子系統(tǒng)，大大減少了ECU數(shù)量和線束連接器的成本，同時也減少了信號傳輸時的信號干擾和誤差。
在這一演進(jìn)過程之中，作為汽車三大安全件之一的汽車照明系統(tǒng)，自然很難置身事外。事實上，汽車照明系統(tǒng)如今也在貫徹“大道至簡”理念，盡可能減少控制器數(shù)量。
以后的趨勢是，汽車上將沒有專門的尾燈控制器或頭燈控制器HCM，因為主機(jī)廠現(xiàn)在的要求是，不要以前那么多控制器，最好是通過一個控制器就能解決。
而這似乎并不簡單。
以氛圍燈為例，傳統(tǒng)的氛圍燈主要通過LIN總線通信形式進(jìn)行控制，采用的是單Master-多Slave模式，通過主控制器即主節(jié)點對各氛圍燈模塊進(jìn)行節(jié)點分配與控制，達(dá)到點亮多個氛圍燈模塊、變換顏色等功能。
但縱觀近幾年，汽車照明方案已進(jìn)入“像素級”搏殺，車燈像素數(shù)據(jù)急劇增加，有智能車燈已達(dá)到“百萬級像素”。隨著像素大燈、ADB大燈等應(yīng)用發(fā)展，車燈中LED數(shù)量不斷增加，部分車型可能配置有多達(dá)上千顆燈珠，且動態(tài)效果需求越來越復(fù)雜。
在此情況下，系統(tǒng)對于每顆LED的刷新響應(yīng)速度都有了新的要求，而LIN通訊的帶寬已經(jīng)捉襟見肘，無法適應(yīng)越來越多的動態(tài)刷新的應(yīng)用。
有業(yè)內(nèi)人士指出，這需要更高的傳輸速率、豐富的指令以及功能安全指標(biāo)，“這些車燈需要走一些很高速的協(xié)議，只有這樣才能實現(xiàn)域控。”
可靠性與成本綜合考量，ELINS™協(xié)議應(yīng)時而生
從行業(yè)情況來看，為滿足汽車照明系統(tǒng)上述新需求，越來越多的企業(yè)開始采用Uart Over CAN的通信方式，據(jù)悉這一方式的通訊速率可達(dá)到1M或者2Mbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LIN總線通訊速率。
當(dāng)然就具體企業(yè)而言，在類似的技術(shù)路線之下，基于可靠性以及成本方面的考量，各家的具體做法有所不同。以英迪芯微為例，其自主開發(fā)了名為“ELINS™(UART over CAN)”的通訊協(xié)議。
英迪芯微是一家專注于車規(guī)級數(shù)模混合信號處理的芯片及方案供應(yīng)商，自2019年首款車規(guī)芯片正式量產(chǎn)商用以來，目前已經(jīng)完成了車規(guī)內(nèi)外飾照明、馬達(dá)控制、觸摸控制、智能電源芯片全系列車規(guī)芯片布局。
其中在車載燈控領(lǐng)域，英迪芯微已經(jīng)形成一個十分完整的產(chǎn)品矩陣，產(chǎn)品廣泛適用于頭燈、車內(nèi)氛圍燈、尾燈、充電指示、擋位指示、座椅按鍵、方向盤按鍵等眾多應(yīng)用場景。
且從最近幾年來看，不管頭燈、尾燈還是內(nèi)飾燈板塊，英迪芯微都迎來了高增長。就在12月6日，英迪芯微宣布，其氛圍燈芯片出貨累計已超過1億片。
正是基于在車載燈控芯片領(lǐng)域的諸多成就與經(jīng)驗，針對車燈的最新需求，英迪芯微順利地開發(fā)出了ELINS™協(xié)議。
據(jù)了解，該協(xié)議組合了LIN和CAN通訊各自的優(yōu)點。基于UART的硬件，在不增加太多系統(tǒng)成本的前提下，可以達(dá)到高達(dá)2Mbps的通訊速度，顯著提升了LED的刷新速度，保證動態(tài)效果的可以實時地舒適地呈現(xiàn)，同時ELINS™協(xié)議也優(yōu)化了通訊的魯棒性。
不僅如此，這一協(xié)議還具備三點優(yōu)勢：整個系統(tǒng)成本較低，不需要準(zhǔn)確的外部晶振；主機(jī)采用Uart接口，不需要額外的硬件開銷；ELINS協(xié)議是英迪芯微自主開發(fā)，對客戶是完全免費。同時，英迪芯微也保持開放的態(tài)度，非常歡迎其他廠商也使用ELINS協(xié)議，一起推廣這個生態(tài)。對于相關(guān)企業(yè)而言，這顯然極具誘惑力。
新產(chǎn)品布局全面鋪開，助力下游企業(yè)提升競爭力
據(jù)了解，英迪芯微已基于ELINS™協(xié)議完成了對整車內(nèi)外飾燈產(chǎn)品布局。
舉例來說，英迪芯微于去年12月推出的汽車頭燈矩陣控制芯片Aladdin iND83080就支持ELINS™協(xié)議，還集成了內(nèi)部的高精度時鐘。
具體來看，iND83080符合嚴(yán)苛的汽車認(rèn)證級別Grade 1，單芯片集成了12個功率開關(guān)和通訊接口、時鐘、信號鏈電路，集成度十分高；同時，優(yōu)化了系統(tǒng)的EMC(電磁兼容性)，并增加了保護(hù)電路和功能安全配置，可幫助相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)更高的功能安全要求以及達(dá)到更嚴(yán)苛的EMC要求。
值得注意的是，英迪芯微還聯(lián)合國產(chǎn)led光源，打造了國產(chǎn)化的ADB模組。
今年9月，英迪芯微還推出了27通道恒流驅(qū)動芯片Grape iND83220，也是通過ELINS™協(xié)議實現(xiàn)高速通訊。該芯片主要支持交互燈/信號燈應(yīng)用，適合車內(nèi)照明動態(tài)氛圍燈，以及車外照明ISD(intelligent signal display)的人車交互應(yīng)用。
作為國產(chǎn)第一顆集成CAN PHY的多通道LED恒流源，其集成了高達(dá)27路恒流源，每路恒流源可以支持最大60mA，同時集成ARM M0內(nèi)核，可單片實現(xiàn)顏色校準(zhǔn)算法處理、電源管理、GPIO控制、LED驅(qū)動等功能，還采用16 bit的PWM控制，并集成PN節(jié)電壓檢測電路，既可支持RGB驅(qū)動+混色控制，也可以支持單色LED驅(qū)動。
不僅如此，芯片內(nèi)部還集成了2個分時功率開關(guān)，當(dāng)采用分時開關(guān)二分時控制時，單顆芯片可獨立控制18顆RGB LED，也可通過芯片的GPIO控制外部分時電路，還為車外照明ISD人車交互的應(yīng)用提供3/4/5分時的選擇，進(jìn)一步擴(kuò)展LED的驅(qū)動數(shù)量，可以幫助相關(guān)企業(yè)顯著減少驅(qū)動芯片使用數(shù)量，節(jié)約系統(tǒng)成本。
iND83220設(shè)計符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，采用該產(chǎn)品的Tier 1企業(yè)能夠為他們的汽車OEM合作伙伴開發(fā)極具競爭力的氛圍燈/交互燈控制器，這些應(yīng)用目前在車身應(yīng)用上增長十分迅速。
除此之外，英迪芯微在尾燈方面也有相應(yīng)的產(chǎn)品，例如iND83010 24通道高邊恒流驅(qū)動，最大可達(dá)到100mA/Channel，一個ELINS Bus上，可以支持最多64個驅(qū)動IC。
總而言之，英迪芯微基于ELINS™協(xié)議的新產(chǎn)品布局已全面鋪開。這意味著，相關(guān)企業(yè)可以采用域控制器或者區(qū)域控制器，通過ELINS™協(xié)議控制整車內(nèi)飾氛圍燈、頭燈和尾燈。
而不可否認(rèn)的是，無論對于英迪芯微，還是下游的供應(yīng)鏈企業(yè)與車企，抑或是整個行業(yè)來說，此舉都有重要意義。
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