智能照明技术迭代!高像素前大灯如何与智能座舱交互
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2025-06-13 12:13:20
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芝能智芯出品

汽车照明正经历一场深刻的技术革命,从以功能为中心的简单照明系统,走向具备高分辨率动态控制与人机交互能力的智能平台。

ams OSRAM推出的OSP开放协议,则在车内氛围灯和智能座舱感知层面打破封闭架构,为人车交互提供灵活扩展的技术底座,Microchip与ams OSRAM推出的10Base-T1S万级像素大灯方案,在硬件架构和通信效率上实现突破,新一代车用照明如何从“照亮前方”演变为和消费者交互的重要媒介。

Part 1

照亮前路的跃迁:

万级像素大灯的工程实现路径

过去,车灯的技术迭代始终围绕亮度、能效、寿命三大维度展开,汽车智能化深入发展,照明开始承载更多感知与交互功能。

这个10Base-T1S万级像素大灯方案,结合了Microchip的ATSAME54 MCU与ams OSRAM的EVIYOS 2.0像素级LED,通过10Base-T1S以太网协议实现精准、高速的光束控制,重塑了车辆前部灯光系统的智能内核。

Microchip ATSAME54是一颗基于ARM Cortex-M4F内核的高性能微控制器,具备120MHz主频,支持浮点计算和数字信号处理指令集,确保能在短时内完成复杂图像数据的处理与转换。

这对于像EVIYOS 2.0这种包含25,600个独立控制像素的LED矩阵来说至关重要。

通过高速USART与FreeRTOS系统,该MCU能够实时完成LED配置命令下发与图像数据流传输,配合外接的LAN8670 PHY,实现10Base-T1S以太网的稳定通信。

10Base-T1S作为车载以太网的新标准,以其低成本、单线设计和支持菊花链结构的特性,正逐渐在取代传统CAN与LIN总线在复杂系统中的位置。

通过RMII接口将MCU与LAN8670连接,实现低延迟、高带宽的数据交换,使得前灯模块可以不依赖图像本地存储或OTA资源更新,就能实现动态图案的灵活展示。

其显示内容甚至可通过网络协议实时生成并传输,大大增强了系统的适配性和交互能力。

ams OSRAM的EVIYOS 2.0不仅是亮度更强的LED,更重要的是每一颗光点都具备独立寻址与控制能力。

这种光源与传统大功率LED完全不同,前者允许以类似显示屏的方式动态生成光图案,实现防眩远光、道路投影、行人警示图案等功能,从而真正赋予车辆“语言”。

为确保整套系统的电源稳定性与高功率输出能力,方案还集成了Microchip MIC2128同步降压控制器,支持外接MOSFET和电感,能够提供高达25A的大电流输出,为LED矩阵提供稳定可靠的能量供给。

从系统架构到工程细节,从通信方案到开发工具链,大联大的方案目标是一个可直接嵌入整车架构的“模组化智能大灯平台”,打通了车灯与车载主系统的通信隔阂。

Part 2

OSP协议打开座舱照明新范式:

从光效到情感交互的跃迁

如果说万级像素大灯是一种“向外看”的照明技术升级,那么氛围灯系统的革新则是“向内感”的革命。

ams OSRAM提出的OSP (Open System Protocol)开放协议,以打破传统座舱灯光系统在连接方式与交互能力上的瓶颈为目标,重新定义了“灯光”在座舱中的角色。

车内氛围灯早已超越装饰意义,成为智能座舱中不可忽视的情绪表达媒介与人机交互入口。据研究数据显示,未来单车氛围灯的LED颗数可达上千颗,传统LIN总线结构在面对如此密集控制需求时明显力不从心,不仅连接复杂、成本高昂,而且受限于传输速率,难以实现复杂灯效变化。

OSP协议正是在此背景下应运而生。其基于CAN-FD物理层构建,仅需双绞线即可实现多节点连接,支持超千颗RGB LED模组协同控制。

更重要的是, OSP以开放姿态发布,任何厂商无需授权即可接入,这种策略大大增强了产业链的弹性,鼓励更多开发者与供应商参与其中,形成良性生态。

在具体实现上,ams OSRAM推出的OSIRE® E3731i RGBi模块便是OSP理念的直观体现。

该模块集成驱动与控制IC,每颗LED具备出厂校准参数,支持状态监测与独立控制。通过OSP总线与主控单元通信,即可实现区域内灯效同步与个性化调整,适配不同品牌的交互逻辑需求。其结构简单,仅需SPI接口与两根差分线,即可构建高密度灯带网络。

在硬件结构层面,OSP还支持柔性板、薄膜和异形设计,配合窄板布局 (<5mm)与2.5D弯折能力,使氛围灯可以深入嵌入车门扶手、仪表台缝隙等复杂结构中,这对提升座舱设计美感具有实际意义。

从系统架构演进看,OSP并不止步于灯控协议,更构建起光与感知协同的开放平台。例如,将智能感知器件 (如dToF、红外、电容等)通过SAID节点接入OSP网络,使光源响应不再依赖中央车机控制,而是具备本地决策能力。

小结

从车外到车内,从前灯到氛围灯,从MCU控制到开放协议,从静态照明到动态交互,照明系统的进化轨迹本质上是汽车智能化战略的一个缩影,汽车电子系统的架构升级同时,也承载了用户体验从感官向情感过渡的需求变迁。

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