作者：宋林紅，市場經(jīng)理，邁來芯（Melexis）

OEM對LED的依賴程度正與日俱增。這不僅源于LED相較于傳統(tǒng)燈絲燈泡具備更高的能效，更在于其能夠解鎖設(shè)計(jì)、安全及用戶體驗(yàn)層面的諸多可能性。從車內(nèi)氛圍燈，到動態(tài)尾燈應(yīng)用，RGB與冷暖白光LED賦予了汽車設(shè)計(jì)師打造緊湊、靈活且極具表現(xiàn)力照明解決方案的能力，進(jìn)而助力塑造車輛的獨(dú)特個性。

然而，汽車照明技術(shù)的這一演進(jìn)進(jìn)程也催生了新的復(fù)雜性。隨著越來越多的LED在物理與電子層面實(shí)現(xiàn)集成，散熱管理、電磁干擾（EMI）控制以及有限空間內(nèi)的電路布局等挑戰(zhàn)接踵而至。不過，相較于這些顯而易見的障礙，一個不太顯眼卻更為棘手的瓶頸往往被忽視，那便是軟件問題。驅(qū)動程序編寫、軟件驗(yàn)證以及嵌入式代碼集成等環(huán)節(jié)，不僅可能延長開發(fā)周期、增加成本，還會限制設(shè)計(jì)的靈活性，即便硬件性能已達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

“對于OEM和Tire1而言，如何在不犧牲功能性與安全性的前提下解決這一軟件難題，已變得至關(guān)重要。幸運(yùn)的是，創(chuàng)新的解決方案正應(yīng)運(yùn)而生，它們使工程師能夠充分發(fā)揮LED的性能——在簡化開發(fā)流程的同時(shí)，確保汽車可靠性得以維持?！?/p>

汽車LED市場持續(xù)增長

汽車LED市場正展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長動能。2023年，該市場規(guī)模已達(dá)約16.4億美元，預(yù)計(jì)至2030年將攀升至33.8億美元，期間（2024-2030年）的復(fù)合年增長率（CAGR）有望達(dá)到11.3%。這一顯著擴(kuò)張，充分彰顯了LED技術(shù)在汽車行業(yè)中的戰(zhàn)略地位日益顯著。

當(dāng)前，LED已成為塑造現(xiàn)代汽車視覺形象的關(guān)鍵要素。設(shè)計(jì)師們借助LED技術(shù)，打造出獨(dú)具辨識度的照明標(biāo)識，既彰顯了品牌個性，又為駕駛者提供了智能化的交互反饋。在車內(nèi)，冷暖白光與RGB LED的巧妙運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了富有層次感的環(huán)境照明與像素級光影效果，不僅提升了駕乘舒適度，更強(qiáng)化了車輛的品質(zhì)感知，直接影響著終端用戶的購車吸引力與決策過程。而在車外，自適應(yīng)尾燈通過動態(tài)照明增強(qiáng)了行車安全性與車輛辨識度，日間行車燈（DRL）及充電端口周邊的LED設(shè)計(jì)則承擔(dān)著信息傳遞的重要功能。

如今，LED的應(yīng)用場景已極為豐富，且市場也在持續(xù)擴(kuò)張。LED系統(tǒng)正朝著愈發(fā)智能、互動的方向發(fā)展，使車輛能夠依據(jù)環(huán)境變化、駕駛員操作或外部條件作出動態(tài)響應(yīng)。

展望未來，在自動駕駛汽車領(lǐng)域，照明將成為向車內(nèi)人員以及其他道路使用者傳遞車輛運(yùn)行狀態(tài)、行駛意圖和預(yù)警信息的關(guān)鍵媒介，為車輛反饋機(jī)制增添全新維度。諸如外部LED矩陣面板這類創(chuàng)新應(yīng)用，也有望在不久的將來從設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

LED技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，將進(jìn)一步加強(qiáng)其在汽車設(shè)計(jì)與創(chuàng)新領(lǐng)域的核心位置。然而，對于OEM和Tier1 來說，若想在市場上取得廣泛成功，關(guān)鍵在于能否在既定的時(shí)間與預(yù)算約束下，將LED技術(shù)整合到所有車型中，而非僅局限于高端車型。

汽車LED部署面臨挑戰(zhàn)

將LED集成至現(xiàn)代汽車中并非簡單的事情。盡管如今硬件在緊湊性、節(jié)能性以及耐用性方面均達(dá)到了前所未有的水平，但LED在物理與電子層面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。汽車內(nèi)部組件布局緊湊，這就要求精確的線束設(shè)計(jì)與PCB布局、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕M裝工藝，以及高效的散熱管理與電磁兼容性控制。然而，即便克服了這些硬件方面的限制，更為長期的挑戰(zhàn)往往在于管理大規(guī)模LED系統(tǒng)所需的軟件。

軟件復(fù)雜性成為瓶頸

汽車工業(yè)歷史源遠(yuǎn)流長，深植于機(jī)械工程領(lǐng)域，而今已具備強(qiáng)大的電子系統(tǒng)集成性能。然而，嵌入式軟件開發(fā)仍屬于另一門學(xué)科。LED驅(qū)動程序的編寫與系統(tǒng)級控制需耗費(fèi)大量資源，這致使眾多OEM和Tire1不得不依賴外部第三方軟件方案商來填補(bǔ)這一技術(shù)差距。

盡管這種依賴有助于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的照明功能，但也可能帶來一系列問題：設(shè)計(jì)周期延長、靈活性降低、開發(fā)成本增加，以及供應(yīng)鏈間協(xié)調(diào)的復(fù)雜性提升。

現(xiàn)代汽車中LED的使用規(guī)模與多樣性，進(jìn)一步加劇了這一挑戰(zhàn)。如今，一輛汽車配備數(shù)百甚至數(shù)千個LED燈已屢見不鮮，而這些LED燈可能源自多個供應(yīng)商，每個供應(yīng)商的產(chǎn)品在光學(xué)和電氣特性上均存在差異。因此，必須通過校準(zhǔn)和控制軟件對這些LED燈進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以確保車輛各部位的顏色、亮度和同步保持一致。

車型組合的不斷擴(kuò)大也帶來了更多復(fù)雜性：每款新車型都會引入獨(dú)特的照明配置，使得軟件需要管理的交互作用成倍增長。更復(fù)雜的是，現(xiàn)代照明功能越來越注重動態(tài)表現(xiàn)。動畫信號需向行人和其他駕駛員清晰傳達(dá)駕駛員的意圖，而根據(jù)駕駛風(fēng)格或個人喜好做出反應(yīng)的車內(nèi)照明功能，也必須作為汽車整體設(shè)計(jì)的一部分流暢運(yùn)行。

軟件不僅要協(xié)調(diào)這些復(fù)雜行為，還需遵循汽車設(shè)計(jì)的嚴(yán)格驗(yàn)證流程，以確保汽車設(shè)計(jì)的安全性、診斷準(zhǔn)確性、冗余性和法規(guī)遵從性。在降低硬件成本和尺寸的同時(shí)保持這種平衡，一直是工程領(lǐng)域的一大難題。同時(shí)，制造商還必須為軟件定義汽車（SDV）的新功能預(yù)留足夠的空間和流程。

隨著LED系統(tǒng)的不斷發(fā)展，掌握這種軟件復(fù)雜性對于充分發(fā)揮其潛力至關(guān)重要。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更豐富的功能、提升安全性，還能確保在整個車輛系列中實(shí)現(xiàn)順利集成

無代碼方案

汽車LED設(shè)計(jì)過程中面臨的軟件瓶頸，正給工程師與車廠OEM帶來愈發(fā)沉重的負(fù)擔(dān)。對此，邁來芯（Melexis）積極響應(yīng)，推出了全球首款無代碼汽車LED驅(qū)動器。這些驅(qū)動器專為簡化工作流程、加速產(chǎn)品上市進(jìn)程而設(shè)計(jì)，可有效減少對嵌入式軟件開發(fā)知識的依賴，讓工程師即便不具備編程專長，也能輕松掌控全局。

邁來芯（Melexis）解決方案的核心，在于遵循一個簡潔而高效的原則：將預(yù)配置功能與直觀的圖形用戶界面（GUI）深度融合，從而消除定制編碼的需求。工程師只需通過圖形用戶界面，即可輕松選擇所需功能、定義照明時(shí)序，并對輸出進(jìn)行精準(zhǔn)校準(zhǔn)。此外，該方案不受制造商限制，僅憑校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，就能輕松實(shí)現(xiàn)來自不同供應(yīng)商LED的混搭使用。這一創(chuàng)新不僅大幅縮短了設(shè)計(jì)周期，還促進(jìn)了快速原型制作，更能在多種車輛車型或照明模塊中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。

借助標(biāo)準(zhǔn)化無代碼工作流程，工程師可有效縮短開發(fā)周期、降低集成風(fēng)險(xiǎn)，并在無需額外投入軟件資源的前提下，成功實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的照明方案。將重點(diǎn)從復(fù)雜的編程轉(zhuǎn)向簡便的系統(tǒng)配置，使團(tuán)隊(duì)能夠更高效地在多種車型上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且可靠的照明系統(tǒng)交付，同時(shí)確保嚴(yán)格遵循相關(guān)合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

邁來芯（Melexis）在其豐富的汽車芯片LED驅(qū)動產(chǎn)品線中，推出了兩款全新解決方案，充分展現(xiàn)了這種創(chuàng)新方法的多功能性：

LIN驅(qū)動器：MLX80124

MLX80124是一款高可靠性、優(yōu)化成本效益的無代碼驅(qū)動器，專為標(biāo)準(zhǔn)汽車環(huán)境照明應(yīng)用及簡易RGB模塊量身打造。通過將溫度補(bǔ)償顏色混合技術(shù)與全圖形用戶界面（GUI）可配置接口相結(jié)合，該方案消除了嵌入式代碼編寫的需求，同時(shí)確保在各種環(huán)境條件下均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的輸出。

其LIN網(wǎng)絡(luò)集成特性，確保了與現(xiàn)有車輛通信架構(gòu)的無縫對接。相較于傳統(tǒng)的Flash配置設(shè)備，MLX80124使工程師能夠用少量的軟件開發(fā)投入更快速地為多種車型實(shí)現(xiàn)并校準(zhǔn)照明模塊，，從而有效降低了開發(fā)復(fù)雜性，并顯著縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。

MeLiBu 2.0: MLX80142

MeLiBu 2.0，提供了動態(tài)RGB照明所需的高速通信能力，其性價(jià)比超傳統(tǒng)CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)的極限。這一強(qiáng)大解決方案專為高動態(tài)的外部照明功能而設(shè)計(jì)，如轉(zhuǎn)向燈、尾燈和剎車燈等，同時(shí)也適用于復(fù)雜的內(nèi)部照明模塊，包括單色燈帶、可調(diào)RGB/RGB+W環(huán)境系統(tǒng)以及雙通道（冷白和暖白）閱讀燈。隨著OEM對車輛內(nèi)外實(shí)現(xiàn)動態(tài)、場景及情境相關(guān)照明需求的日益增長，MeLiBu 2.0通過CAN-FD物理層和UART通信技術(shù)，滿足了這些高速照明控制的需求，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)超傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)的高速照明管理。

基于第一代MeLiBu解決方案的成功上市和量產(chǎn)，MeLiBu 2.0進(jìn)一步將驅(qū)動能力拓展至全車超過3500個RGB LED（總計(jì)達(dá)10500個獨(dú)立LED），通信速度高達(dá)4Mbit/s。這一卓越性能使得OEM能夠輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動態(tài)照明系統(tǒng)，而無需增加設(shè)計(jì)復(fù)雜度或成本。

MLX80142是首款與MeLiBu 2.0兼容的LED驅(qū)動器，支持兩個RGB LED（共六個通道）的驅(qū)動，并采用無交叉PCB布局設(shè)計(jì)。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅適用于簡單的單層PCB，也適用于無PCB的模內(nèi)注塑組裝工藝，如模內(nèi)結(jié)構(gòu)電子（IMSE）技術(shù)。這種布局極大地簡化了集成流程，能夠開發(fā)出僅幾毫米寬的高度緊湊型設(shè)計(jì)，成為儀表板或門板襯里等狹小空間的理想照明解決方案。MLX80142支持串聯(lián)使用，若單顆IC出現(xiàn)故障，不會影響其他驅(qū)動器的正常功能。

依托邁來芯（Melexis）無代碼的設(shè)計(jì)理念，MLX80142和MeLiBu 2.0的所有功能均可通過圖形用戶界面（GUI）進(jìn)行便捷配置，無需任何軟件開發(fā)。工程師能夠迅速定義照明時(shí)序、校準(zhǔn)輸出參數(shù)以及進(jìn)行動態(tài)照明效果的原型設(shè)計(jì)，從而簡化集成流程，加速產(chǎn)品上市進(jìn)程，同時(shí)確保精度、可靠性和法規(guī)符合性。

免代碼驅(qū)動，引領(lǐng)汽車照明未來

隨著汽車設(shè)計(jì)日益注重照明效果，功能也愈發(fā)豐富多元，無代碼驅(qū)動器在簡化汽車LED設(shè)計(jì)流程方面的重要性愈發(fā)凸顯。通過消除編程環(huán)節(jié)的瓶頸，無代碼驅(qū)動器使工程師能夠?qū)Ｗ⒂趧?chuàng)新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作，同時(shí)，其內(nèi)置的風(fēng)險(xiǎn)緩解機(jī)制——依托經(jīng)過驗(yàn)證的應(yīng)用功能，有效降低了軟件相關(guān)錯誤的發(fā)生概率，確保了不同車型間照明效果的一致性。

所有參數(shù)均通過直觀的圖形用戶界面進(jìn)行配置，且依托于經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證的應(yīng)用程序功能，這使得工程師對產(chǎn)品的性能與合規(guī)性充滿信心。智能硬件設(shè)計(jì)的融入，進(jìn)一步降低了潛在風(fēng)險(xiǎn)——MLX80124的內(nèi)部直接鍵合總線技術(shù)，以及其符合ASIL B SEooC標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，確保了即便在高安全等級等應(yīng)用中，高級照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也能保持高度可靠且易于配置。

對于電子制造商而言，在硬件基礎(chǔ)上創(chuàng)造附加值并非新事物，但在汽車照明這一復(fù)雜領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)卻頗具挑戰(zhàn)。邁來芯憑借其深厚的應(yīng)用專業(yè)知識、卓越的硬件設(shè)計(jì)能力，以及無代碼的便捷工作流程，正助力汽車工程師高效、安全且自信地設(shè)計(jì)復(fù)雜的照明設(shè)計(jì)方案，不僅大幅縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，更始終堅(jiān)持著最高的可靠性與合規(guī)性標(biāo)準(zhǔn)。