大勢所趨:智能汽車直麵照明設計
發布時間:2015-05-18 責任編輯:echolady
【導讀】智能汽車內部往往讓人耳目一新,隨著車聯網、新能源技術、輔助駕駛係統的湧現,汽車設計也成了重要組成部分。汽車照明設計也成為智能汽車的設計趨勢。
“在汽車照明設計中,廣泛應用固態照明實現時尚設計、駕駛輔助安全性和節能會是未來的趨勢,” 恩智浦半導體汽車固態照明產品線總經理、高級總監李曉鶴在談到汽車照明創新設計時表示:“未來安全互聯汽車的應用應該是豐富多彩的,舉例來說,越來越多的汽車會使用全LED頭燈或日行燈打造全車係一致的品牌元素;使用OLED作為尾燈來實現絢麗的動畫效果;使用超過20個LED智能節點調整車內氛圍光;實時反映手動駕駛,自動駕駛,運動模式,節能模式等使用情景;再例如防眩智能遠光(Adaptive Driving Beam,簡稱ADB),通過攝像頭偵測前方車輛,利用LED矩陣實現多個陰影區,避免前車受到強光幹擾並提高駕駛安全性等都是目前熱門的設計實例。”
在談到各大整車廠照明設計趨勢時,李曉鶴進一步表示:“主(zhu)機(ji)廠(chang)在(zai)推(tui)動(dong)固(gu)態(tai)照(zhao)明(ming)中(zhong)的(de)路(lu)線(xian)各(ge)異(yi)。以(yi)時(shi)尚(shang)設(she)計(ji)見(jian)長(chang)的(de)歐(ou)洲(zhou),尤(you)其(qi)是(shi)德(de)係(xi)車(che)型(xing)把(ba)固(gu)態(tai)照(zhao)明(ming)提(ti)供(gong)的(de)造(zao)型(xing)設(she)計(ji)靈(ling)活(huo)性(xing)應(ying)用(yong)得(de)淋(lin)漓(li)盡(jin)致(zhi)。照(zhao)明(ming)造(zao)型(xing)設(she)計(ji)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)品(pin)牌(pai)形(xing)象(xiang)的(de)一(yi)部(bu)分(fen),可(ke)以(yi)看(kan)成(cheng)展(zhan)現(xian)個(ge)性(xing)的(de)設(she)計(ji)語(yu)言(yan)。而(er)以(yi)日(ri)係(xi)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)車(che)型(xing)更(geng)多(duo)從(cong)新(xin)技(ji)術(shu)定(ding)位(wei)和(he)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)出(chu)發(fa),作(zuo)簡(jian)單(dan)光(guang)源(yuan)替(ti)代(dai),卻(que)在(zai)替(ti)換(huan)率(lv)上(shang)悄(qiao)悄(qiao)走(zou)在(zai)前(qian)麵(mian)。但(dan)殊(shu)途(tu)同(tong)歸(gui),無(wu)論(lun)是(shi)日(ri)係(xi)還(hai)是(shi)德(de)係(xi),都(dou)在(zai)自(zi)己(ji)的(de)技(ji)術(shu)平(ping)台(tai)上(shang)推(tui)出(chu)ADB係統。ADB係統可以改善夜間照明,為駕駛員贏得大約1.3秒的額外反應時間,考慮到未來更嚴格的碰撞測試標準會使攝像頭的普及率迅速增加,ADB係統作為ADAS的延伸其邊際成本會越來越低,或許逐漸會成為ADAS的標準組成部分。另外行業內也在研究利用固態照明把可見光通信(LiFi)應用到移動互聯Car2X的可行性。”
平台化設計有助於低成本與靈活擴展
上(shang)述(shu)創(chuang)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)開(kai)發(fa)正(zheng)向(xiang)車(che)輛(liang)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)車(che)燈(deng)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)出(chu)了(le)挑(tiao)戰(zhan),他(ta)們(men)必(bi)須(xu)在(zai)更(geng)短(duan)的(de)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)內(nei)構(gou)建(jian)出(chu)獨(du)特(te)的(de)設(she)計(ji),同(tong)時(shi)仍(reng)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)。因(yin)此(ci),汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)車(che)燈(deng)製(zhi)造(zao)商(shang)不(bu)再(zai)完(wan)全(quan)采(cai)用(yong)單(dan)種(zhong)產(chan)品(pin)設(she)計(ji),而(er)是(shi)開(kai)發(fa)具(ju)有(you)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)靈(ling)活(huo)架(jia)構(gou)的(de)平(ping)台(tai)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),來(lai)滿(man)足(zu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)需(xu)求(qiu)。
對於這種改變,李曉鶴表示,“IC技ji術shu的de改gai變bian,需xu要yao從cong終zhong端duan用yong戶hu出chu發fa,現xian在zai的de用yong戶hu需xu要yao自zi己ji的de愛ai車che時shi尚shang,體ti現xian個ge性xing,性xing價jia比bi高gao,需xu要yao不bu斷duan增zeng加jia新xin功gong能neng,同tong時shi又you能neng安an全quan可ke靠kao,需xu求qiu是shi很hen多duo元yuan化hua的de。同tong時shi,未wei來lai新xin車che型xing的de設she計ji和he生sheng命ming周zhou期qi會hui越yue來lai越yue短duan。整zheng車che廠chang為wei滿man足zu用yong戶hu需xu求qiu,需xu要yao快kuai速su、經jing濟ji地di為wei新xin車che型xing定ding製zhi照zhao明ming係xi統tong,但dan也ye會hui帶dai來lai高gao昂ang的de研yan發fa成cheng本ben和he更geng高gao的de係xi統tong成cheng本ben。對dui此ci,驅qu動dong平ping台tai化hua設she計ji應ying運yun而er生sheng。其qi基ji本ben原yuan則ze是shi對dui未wei來lai多duo車che型xing的de固gu態tai照zhao明ming驅qu動dong係xi統tong,包bao括kuo電dian子zi參can數shu,通tong道dao配pei置zhi需xu求qiu,功gong率lv分fen配pei,連lian接jie散san熱re等deng作zuo統tong一yi規gui劃hua,然ran後hou建jian立li軟ruan硬ying件jian設she計ji平ping台tai,用yong盡jin可ke能neng小xiao的de改gai動dong適shi應ying不bu同tong車che型xing項xiang目mu需xu求qiu,以yi降jiang低di研yan發fa采cai購gou成cheng本ben,加jia快kuai上shang市shi時shi間jian。同tong時shi,IC核心器件則必須有能力支持,用盡可能低的係統成本實現平台高度的擴展性和靈活性。同時,汽車固態照明係統尤其是ADB,對IC的穩定性、最高耐壓、最大電流輸出、大電流跨度下的相對精度、PWM範圍、效率、EMC、ESD、係統安全級別(ASIL)都有極高的要求,因此在市場上成熟的平台化產品屈指可數。”
憑(ping)借(jie)在(zai)汽(qi)車(che)半(ban)導(dao)體(ti)及(ji)模(mo)擬(ni)混(hun)合(he)信(xin)號(hao)產(chan)品(pin)長(chang)期(qi)的(de)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei),恩(en)智(zhi)浦(pu)針(zhen)對(dui)汽(qi)車(che)固(gu)態(tai)照(zhao)明(ming)設(she)計(ji)開(kai)發(fa)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),並(bing)利(li)用(yong)其(qi)領(ling)先(xian)的(de)汽(qi)車(che)級(ji)高(gao)電(dian)壓(ya)數(shu)模(mo)混(hun)合(he)工(gong)藝(yi)ABCD9技術 ( 一個用於混合信號高壓集成的獨特平台),成功量產多通道LED驅動器芯片組(ASLx500和ASLx415),可滿足業界對單個靈活的可擴展平台架構的需求。該芯片組合可提供架構相似,管腳兼容的1/2/4相升壓和2/3通道降壓芯片係列,通過搭配組合可以實現同一軟硬件架構下任意多通道(LED串)的靈活擴展,支持最大80V,140W照明係統,和3A最大LED電流輸出。李曉鶴表示“這種平台架構可以適應從小電流高精度日行燈、迎賓燈,到大電流遠近光燈,再到高電壓小電流ADB矩陣的各種要求。未來的產品係列也會延伸到單通道和多通道增強版以及ADB矩陣控製器,激光驅動等。”

該IC產品組合將有助於實現車輛頭燈和尾燈的新型和現有全方位LED照明功能。這些功能既包括簡單的外部LED照明,也包括各種高級功能,例如LED高級遠光燈、LED矩陣前照燈、無(wu)眩(xuan)光(guang)遠(yuan)光(guang)燈(deng),在(zai)未(wei)來(lai)的(de)高(gao)級(ji)駕(jia)駛(shi)輔(fu)助(zhu)係(xi)統(tong)中(zhong),它(ta)們(men)都(dou)將(jiang)成(cheng)為(wei)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)安(an)全(quan)部(bu)件(jian)。對(dui)於(yu)這(zhe)種(zhong)能(neng)涵(han)蓋(gai)所(suo)有(you)車(che)輛(liang)照(zhao)明(ming)方(fang)式(shi)的(de)能(neng)力(li),李(li)曉(xiao)鶴(he)補(bu)充(chong)道(dao),“前燈固態照明根據功能,造型設計的不同在通道(LED串)數量,電壓,驅動電流電流精度,PWM範(fan)圍(wei),總(zong)功(gong)率(lv),動(dong)態(tai)負(fu)載(zai)特(te)性(xing),效(xiao)率(lv)和(he)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)等(deng)參(can)數(shu)上(shang)跨(kua)度(du)很(hen)大(da),而(er)往(wang)往(wang)在(zai)電(dian)子(zi)平(ping)台(tai)設(she)計(ji)中(zhong)每(mei)個(ge)通(tong)道(dao)的(de)參(can)數(shu)是(shi)不(bu)確(que)定(ding)的(de),會(hui)根(gen)據(ju)最(zui)終(zhong)項(xiang)目(mu)的(de)燈(deng)具(ju)匹(pi)配(pei)而(er)變(bian)化(hua)。一(yi)個(ge)真(zhen)正(zheng)的(de)平(ping)台(tai)產(chan)品(pin)必(bi)須(xu)能(neng)在(zai)統(tong)一(yi)架(jia)構(gou)下(xia)滿(man)足(zu)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)係(xi)統(tong)的(de)需(xu)求(qiu),這(zhe)也(ye)是(shi)這(zhe)款(kuan)LED驅動芯片組的定位。”
據介紹,LED驅動IC產品組合(ASLx500和ASLx415)是業界第一個雙級升降壓分立式多通道芯片組。和同類其它產品相比,這種架構具有更好的擴展性和靈活性。在主機廠總體規劃全係LED平台中受青睞。同時獨特的外置MOSFET更有利於EMC和散熱設計,而且也把可以支持的最大電流從同類產品的1.4A提高到3A,以適應逐步發展的大電流LED需求。芯片組提供的靈活性使客戶可以根據最終需求靈活配置IC和外圍器件,在多通道,尤其是超過3通道的情況下可以節省LED驅動部分係統成本約10-20%。
協同合作共降設計難度
“汽(qi)車(che)照(zhao)明(ming)正(zheng)在(zai)經(jing)曆(li)的(de)變(bian)革(ge)隻(zhi)是(shi)全(quan)球(qiu)汽(qi)車(che)業(ye)所(suo)經(jing)曆(li)行(xing)業(ye)轉(zhuan)型(xing)的(de)縮(suo)影(ying),技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)會(hui)帶(dai)來(lai)產(chan)業(ye)鏈(lian)結(jie)構(gou)的(de)調(tiao)整(zheng)和(he)遊(you)戲(xi)規(gui)則(ze)的(de)變(bian)化(hua),這(zhe)對(dui)中(zhong)國(guo)的(de)參(can)與(yu)者(zhe)而(er)言(yan)機(ji)遇(yu)多(duo)於(yu)挑(tiao)戰(zhan)。”對於如何在變革機遇中處理設計挑戰,李曉鶴也給出自己的建議,“我們發現國內很多主機廠,燈具廠都有固態照明的發展考慮,但電子設計實力並不是他們傳統的強項。 LED驅動係統尤其是大功率係統在器件選型,軟硬件控製,保護,診斷,CAN/LIN通訊,散熱,EMC設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)有(you)很(hen)多(duo)挑(tiao)戰(zhan),需(xu)要(yao)長(chang)期(qi)的(de)經(jing)驗(yan)積(ji)累(lei)。對(dui)此(ci),恩(en)智(zhi)浦(pu)除(chu)了(le)提(ti)供(gong)全(quan)麵(mian)的(de)文(wen)檔(dang),樣(yang)片(pian)及(ji)演(yan)示(shi)係(xi)統(tong)外(wai),還(hai)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)參(can)考(kao)設(she)計(ji),設(she)計(ji)審(shen)閱(yue),現(xian)場(chang)調(tiao)試(shi)等(deng)服(fu)務(wu)。對(dui)於(yu)設(she)計(ji)師(shi)而(er)言(yan),我(wo)們(men)還(hai)建(jian)議(yi)可(ke)以(yi)對(dui)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)和(he)未(wei)來(lai)3-5年(nian)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)作(zuo)全(quan)局(ju)規(gui)劃(hua),建(jian)立(li)相(xiang)對(dui)標(biao)準(zhun)的(de)軟(ruan)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)。從(cong)平(ping)台(tai)和(he)係(xi)統(tong)角(jiao)度(du)提(ti)升(sheng)性(xing)能(neng),優(you)化(hua)成(cheng)本(ben)。主(zhu)機(ji)廠(chang),燈(deng)具(ju)廠(chang),係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)商(shang)和(he)芯(xin)片(pian)供(gong)應(ying)商(shang)共(gong)同(tong)協(xie)作(zuo),一(yi)同(tong)規(gui)劃(hua)未(wei)來(lai)路(lu)圖(tu)和(he)技(ji)術(shu)演(yan)進(jin)。
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