可实现高速动态效果汽车照明的新标准协议

2020-11-25 14:00:11 来源: 半导体行业观察

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Melexis 自主开发的创新型标准协议可解决 OEM 在处理高速总线和多通道 RGB LED 驱动芯片时所面临的困难。

当前汽车照明的趋势

汽车照明正受到前所未有的关注。长久以来，灯光一直与舒适性相关联，因为灯光会对人的情绪产生很大影响：暖色能激发人的热情；冷色能让人平静。灯光在信息交流方面发挥着日益重要的作用。我们都熟悉用于警示危险或紧急状况的灯光。随着自动驾驶的到来，为应对音频信号听不到的情况，这类照明需求可能会加强。典型示例为驾驶员使用耳机或正在通话的场景。在此情况下，车内灯光突然变成红色可提醒驾驶员控制车辆。视觉信号对有听觉障碍的人士至关重要。因此，车内静态照明、多色动态照明和更复杂的动态照明需求呈增长趋势，所有这些均可归类为“智能照明”。

智能照明的固有挑战

将智能照明效果用于设计和信息交流目的后，某些技术挑战就会显现。当前 CAN 和 LIN 通信协议的功能明显不足。CAN 是指控制器局域网，是允许汽车组件相互无缝通信的总线。LIN 是指局域互连网络，是对 CAN 的补充，支持外围设备的进一步扩展。简而言之，未来汽车有可能配置众多颜色变化迅速且频繁的 LED，而目前的 CAN 和 LIN 技术无法对其进行有效控制。

最新的 CAN 协议 (CAN-FD) 带宽充足，但是考虑到其架构和要求，从物料清单的角度来看，价格过于昂贵，而且可连接的 LED 驱动芯片数量有限。LIN 的通信速度和架构可实现缓慢的动态效果，但不适用于高速应用。

同时，RGB-LED 灯带制造商的数量日益增加，这使得系统集成更加复杂，特别是在需要单独调整不同颜色敏感度的情况下。此外，汽车制造商不希望这些极具吸引力的新功能仅局限在他们的高端汽车中，希望能以较低的成本实现这种高性能。

更多挑战包括：确保汽车架构具备必要的智能照明灵活性，而无需对车身控制模块进行重新编程；管理安全关键型应用；确保此等严苛环境下的整体系统的 EMC 和 ESD 鲁棒性；满足空间要求，以便在车内任何位置布设智能照明。

Melexis 提供适用于智能汽车照明的解决方案

Melexis 在开发基于 LIN 的 LED 汽车系统方面具有丰富经验。为了应对智能照明挑战，Melexis 开发了 Melexis 光导总线 (MeLiBu™)。该光导总线综合了 LIN 和 CAN 的优势：兼具 LIN 易于使用的可扩展协议和硬件架构与 CAN 的速度和可靠通信系统。高速、可靠的通信系统专为具有大量 LED、动态效果、复杂性和动态范围高的应用设计。这是一个免许可证系统，基于现有的 CAN-FD 物理层和自同步的 UART 通信。另外，MeLiBu™ 可确保与不同级别供应商的 LED 系统实现无缝集成，适用于 ASIL-B 等级以下的安全关键型应用。

MeLiBu™ 采用先进技术，却可支持简单的线束，因为它具有真正的差分总线结构。数百个 LED 之间可实现无延迟通信，因此整个车内的灯光动态效果也可轻松同步。它还支持在整车内布置多个总线。MeLiBu™ 提供其他竞争系统无法匹敌的 ESD 和 EMC 稳健性，兼容 ISO 11898 和 ISO 26262，各照明节点均可实现市场最低成本。

对于智能照明应用而言，例如，车顶模块、仪表盘、内饰和外饰照明以及警告灯，MeLiBu™ 是理想之选。集成仪表板灯是另一关键应用，MeLiBu™ 能够以与虚拟助手 AI 技术类似的方式改善汽车和驱动芯片之间的通信。汽车制造商可以有选择地将每个照明元件按品牌、型号、平台、特性或功能添加到整个车辆照明概念中，只需在需要额外功能的位置进行添加。任何颜色编码、颜色变化和闪烁序列均可轻松实现且可扩展。

简而言之，这款创新型、完全可扩展且非常灵活的高速汽车总线可为汽车制造商省去重新设计整个车体控制单元系统的麻烦，助力他们向更复杂的智能照明方向发展。多家 OEM 已纷纷验证并采用 MeLiBu™，并且采用 MeLiBu™ 的首批车型已经推出。

责任编辑：Sophie

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