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在智能技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下,汽車照明系統(tǒng)正從單一功能性向多場(chǎng)景情感化交互演進(jìn),而智能座艙的精準(zhǔn)化發(fā)展通過多模態(tài)感知與深度學(xué)習(xí)算法重構(gòu)了人車交互范式,二者協(xié)同推動(dòng)汽車從移動(dòng)工具向“第三生活空間”的智能化轉(zhuǎn)型。隨著智能駕駛的發(fā)展,汽車設(shè)計(jì)不再局限于造型語言與性能參數(shù)的平衡,而是通過參數(shù)化設(shè)計(jì)、用戶共創(chuàng)平臺(tái)及智能交互界面,將駕駛者的情感需求轉(zhuǎn)化為可量化的技術(shù)語言。本期,我們來看看當(dāng)下的汽車照明技術(shù)有哪些創(chuàng)新的發(fā)展以及落地的應(yīng)用,背后又有哪些控制技術(shù)支持。
智慧而精準(zhǔn),探索蔚來ET9智能照明背后的技術(shù)
隨著汽車照明不斷發(fā)展,內(nèi)外飾車燈正從基礎(chǔ)照明功能向智能化與美學(xué)融合演進(jìn)。車燈的價(jià)值已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的安全組件,更成為品牌差異化與用戶體驗(yàn)的核心載體。作為蔚來十年科技創(chuàng)新的集大成之作,蔚來ET9即將迎來首批交付的重要時(shí)刻,正式投放市場(chǎng)。ET9在智能駕駛與智能硬件方面為追求極致駕乘體驗(yàn)的消費(fèi)者提供了卓越選擇。
在車燈設(shè)計(jì)上,ET9的智能高清投影大燈搭載了艾邁斯歐司朗EVIYOS™技術(shù)。據(jù)悉,EVIYOS™ HD 25一體式像素LED內(nèi)置25,600可獨(dú)立控制的微米級(jí)發(fā)光芯片,像素間距為40µm,可實(shí)現(xiàn)高分辨率道路圖像投射,顯著提升行車安全。其僅為40mm2緊湊的發(fā)光面尺寸適配多種頭燈造型,并且能夠提供4:1(25,600個(gè)像素)的長(zhǎng)寬比。
圖1.EVIYOS™ HD 25高像素投影大燈助力汽車照明更智能、更安全
搭載艾邁斯歐司朗EVIYOS™ 技術(shù)的ET9智能高清投影大燈HDPL可實(shí)現(xiàn)前方500米,覆蓋6車道的超遠(yuǎn)、超廣照明增強(qiáng)覆蓋,還能實(shí)現(xiàn)100米外25厘米的分區(qū)照明精準(zhǔn)控光。因?yàn)镋VIYOS HD 25內(nèi)含了眾多微米級(jí)發(fā)光芯片以及控制驅(qū)動(dòng),每個(gè)發(fā)光芯片能夠被獨(dú)立驅(qū)動(dòng),從而達(dá)到25,600像素發(fā)光芯片的完全精準(zhǔn)控制,有效保障了行車安全。
EVIYOS™ HD 25還支持車頭燈的完全自適應(yīng)動(dòng)態(tài)控制以及圖像投影,可助力照明增強(qiáng)、高速循跡、低速示寬、行人讓行。EVIYOS™ HD 25的高分辨率、完全防眩智能遠(yuǎn)光功能,在遠(yuǎn)光模式下,通過整車激光雷達(dá)攝像頭感知前方車輛和行人,在保持最大可見性的前提下避免眩光,使夜間高速行駛更安心。在EVIYOS™高亮度、大照射范圍的技術(shù)加持下,ET9大燈的最遠(yuǎn)照射距離從常規(guī)大燈的350-400米提升到了500米,讓高速行駛更安全;而對(duì)于中低速行駛(20~60km/h),遠(yuǎn)光無法開啟,需要近光照的更亮更遠(yuǎn)的場(chǎng)景,其近光地面亮度提升50%,照射距離從50米提升到70米,讓高頻城區(qū)行駛更安心。
在快速路上,ET9大燈可以依據(jù)車速、方向盤轉(zhuǎn)角和前方路況投射出預(yù)測(cè)自車行駛軌跡的循跡光毯。光毯實(shí)時(shí)投射本車行駛路徑,可以讓駕駛者邊界直觀的在車道中居中,在比較窄路況中輔助通過,還能顯著提升本車道的照明亮度,大幅提升了駕駛安全。
EVIYOS™不僅能夠?yàn)榍胺降缆诽峁┚_、高效的照明,在交互方面,還能將圖形直接投射到路面,為ET9智能高清投影大燈的智能場(chǎng)景化照明交互創(chuàng)造條件。它能與周邊環(huán)境交互,表達(dá)駕駛意圖,降低駕駛風(fēng)險(xiǎn),如在路口提示盲區(qū)車輛、前方障礙物高亮提示、無紅綠燈路口禮讓行人、警示碰撞風(fēng)險(xiǎn)等。
可以看到,隨著車燈技術(shù)發(fā)展,大燈功能不斷拓展,除基礎(chǔ)照明外,還向精細(xì)化、可調(diào)節(jié)方向升級(jí),并承載投影、交互、通信等功能。自2023年首代EVIYOS高像素LED問世以來,艾邁斯歐司朗持續(xù)技術(shù)深耕,不到一年即完成技術(shù)迭代,提升了亮度,優(yōu)化了雜散光控制,保障了供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。此前,已有多家全球知名汽車制造商和一線供應(yīng)商將EVIYOS™ HD 25納入新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用。此次與蔚來ET9的合作,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了25,600像素在中國智能電動(dòng)汽車高端旗艦車型上的首次應(yīng)用,未來,EVIYOS™還將有望拓展應(yīng)用于蔚來的多款車型。
正如艾邁斯歐司朗全球汽車產(chǎn)品營銷副總裁Gerald Broneske在2025汽車燈具產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)論壇暨上海國際汽車燈具展覽會(huì)(ALE)上說的那樣,“當(dāng)前,汽車照明正經(jīng)歷從‘道路照明’到‘智能交互’的轉(zhuǎn)變。像素化、智能化的技術(shù)革新正在重新定義車燈的價(jià)值邊界。中國汽車制造商在這一轉(zhuǎn)型中展現(xiàn)出非凡的創(chuàng)新活力。在全球智能汽車快速發(fā)展的浪潮中,中國不僅是全球核心市場(chǎng)之一,更是引領(lǐng)汽車智能化轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新引擎。中國市場(chǎng)的獨(dú)特需求正在重塑全球汽車照明產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新方向,深化本土合作已成為艾邁斯歐司朗全球戰(zhàn)略的重要組成部分。”與蔚來汽車的合作也展現(xiàn)了艾邁斯歐司朗深耕中國市場(chǎng)的決心。
值得一提的是,EVIYOS™ HD 25作為一款高光通量、高光效、同時(shí)又兼顧能耗的智能頭燈,不僅是艾邁斯歐司朗在汽車前照燈領(lǐng)域的全新突破,更開啟未來智能道路照明的新紀(jì)元。不僅如此,EVIYOS™技術(shù)還于2024年榮獲德國久負(fù)盛名的科學(xué)成就獎(jiǎng)——“德國未來獎(jiǎng)”,展現(xiàn)了艾邁斯歐司朗在車載照明領(lǐng)域的創(chuàng)新潛力,以及為汽車照明行業(yè)提供前沿技術(shù)與解決方案的不懈追求。
數(shù)字化照明,讓車燈變得“有個(gè)性”
佛瑞亞海拉致力于推動(dòng)數(shù)字化照明的發(fā)展,不斷提升照明系統(tǒng)性能的同時(shí)也為中國本土市場(chǎng)定制開發(fā)了更適應(yīng)本土客戶目標(biāo)市場(chǎng)的創(chuàng)新產(chǎn)品,為客戶提供更多選擇。這不僅提升了安全性,還為終端用戶提供了更加便捷更個(gè)性化的信息交互體驗(yàn)。前照燈相關(guān)的創(chuàng)新解決方案包括從15毫米厚度的可擴(kuò)展窄模組、12到16像素雙光ADB模組、24像素和48像素到高分辨率SSL | HD技術(shù)(擁有數(shù)萬個(gè)光像素)的選項(xiàng)。其中,SSL | HD數(shù)字前照燈系統(tǒng)是全球首款基于矩陣式LED技術(shù)并已上市的高分辨率前照燈,通過智能控制每個(gè)芯片上多達(dá)25,000個(gè)LED像素,提供創(chuàng)新的與安全相關(guān)的照明功能。
圖2.佛瑞亞海拉專為領(lǐng)克Z20量身打造的空氣動(dòng)力學(xué)尾翼式尾燈
尾燈及車身照明作為未來汽車與其他道路使用者之間信息交互的重要載體,佛瑞亞海拉向市場(chǎng)推出了兼顧造型美學(xué)和信號(hào)燈功能的Smart CMX技術(shù),以極高亮度,高對(duì)比度的精致信號(hào)燈矩陣為客戶提供信息交互平臺(tái)。
此外,佛瑞亞海拉還精心打造了一系列從成本效益到高度集成的內(nèi)飾照明解決方案,旨在滿足不同車型對(duì)座艙美學(xué)與功能性的雙重追求。佛瑞亞海拉全面的內(nèi)飾照明解決方案涵蓋從僅需一顆RGB LED就能打造出令人驚艷的光學(xué)效果和精致外觀的解決方案,到平臺(tái)化的高效面光源解決方案和能夠在同一個(gè)產(chǎn)品內(nèi)提供開關(guān)、觸摸面板、RGB 氛圍燈和傳感器等全棧解決方案。
在ALE展會(huì)上,佛瑞亞海拉展示了其專為中國客戶打造的具有里程碑意義的突破性照明解決方案。其中,領(lǐng)克Z20的空氣動(dòng)力學(xué)尾燈不僅極具三維立體感和差異化的美學(xué)設(shè)計(jì),還提升了車輛的空氣動(dòng)力學(xué)性能。此外,領(lǐng)克Z10的RGB LED組合尾燈提供全彩動(dòng)畫光效,滿足了市場(chǎng)對(duì)差異化和個(gè)性化的需求。這使得制造商和消費(fèi)者能夠強(qiáng)化品牌特征并展現(xiàn)個(gè)性。同時(shí),面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),佛瑞亞海拉發(fā)揮了自身在工藝創(chuàng)新方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),通過巧妙而智能的制造方案為客戶持續(xù)貢獻(xiàn)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。這些創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)均是由本土團(tuán)隊(duì)以中國速度和靈活性與客戶團(tuán)隊(duì)深度合作高效完成。
佛瑞亞海拉的數(shù)字實(shí)體前面板則展現(xiàn)了其對(duì)未來出行的執(zhí)著追求。數(shù)字實(shí)體前面板是專為車輛前部設(shè)計(jì)的高度集成模塊,利用照明技術(shù)和多種顏色成為強(qiáng)調(diào)電動(dòng)汽車品牌身份的設(shè)計(jì)元素。通過融入傳感技術(shù)、雷達(dá)穿透、加熱和其他附加功能,它在自動(dòng)駕駛中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
智能照明生態(tài)系統(tǒng),提升行車安全與駕駛體驗(yàn)
在上海國際車展上,大陸集團(tuán)展示了其前沿照明解決方案以及這些方案如何提升行車安全與駕駛體驗(yàn)。其全系列可擴(kuò)展的汽車照明解決方案涵蓋低成本解決方案、高性能的軟件功能以及獨(dú)特的前沿投影解決方案。
基于激光束掃描技術(shù)(LBS),大陸集團(tuán)開發(fā)了一種創(chuàng)新、靈活且高效的照明解決方案,可進(jìn)一步擴(kuò)展和改進(jìn)車輛近場(chǎng)動(dòng)態(tài)投影的應(yīng)用。憑借高分辨率和免對(duì)焦景深,該方案支持彩色投影,可將高精度的圖像或信息投射到地面上,如導(dǎo)航指示、安全提醒及個(gè)性化信息。其卓越的投影清晰度、快速響應(yīng)能力以及在不同表面的穩(wěn)定表現(xiàn),顯著優(yōu)于現(xiàn)有的近場(chǎng)投影技術(shù)。該方案采用緊湊型設(shè)計(jì):激光束掃描(LBS)模塊的尺寸僅40×50×30毫米,小巧的體積可以讓汽車制造商靈活部署于車身的各個(gè)位置。
圖3.基于激光束掃描技術(shù)(LBS)的照明解決方案
除硬件外,大陸集團(tuán)還提供“軟件功能即產(chǎn)品”(FaaP)解決方案,確保新型功能與車載照明系統(tǒng)的無縫集成。以基于傳感器融合技術(shù)的自動(dòng)調(diào)平功能為例:該功能將從2027年起成為歐洲新車的強(qiáng)制配置,可幫助汽車制造商減少車載電子控制單元和傳感器的數(shù)量。其核心在于通過算法動(dòng)態(tài)調(diào)整近光燈照射角度,在確保最大照明距離的同時(shí)避免對(duì)其他道路使用者造成眩光。大陸集團(tuán)的軟件算法通過解析加速度計(jì)與陀螺儀數(shù)據(jù),生成與車輛俯仰姿態(tài)匹配的大燈調(diào)節(jié)信號(hào)。這一純軟件方案充分利用現(xiàn)有慣性傳感器,顯著降低線束重量、系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。針對(duì)特殊需求,大陸集團(tuán)亦可提供集成獨(dú)立慣性測(cè)量單元的自動(dòng)調(diào)平ECU硬件方案。
除了執(zhí)行器與創(chuàng)新軟件功能之外,大陸集團(tuán)還展示了多款照明控制單元。以HCM Air為例,其優(yōu)化的熱管理設(shè)計(jì)與靈活通道配置,既實(shí)現(xiàn)了輕量化目標(biāo)又降低了系統(tǒng)成本。該產(chǎn)品采用大陸集團(tuán)自研的LED驅(qū)動(dòng)芯片Celsius,具備故障安全保護(hù)機(jī)制,功率轉(zhuǎn)換率超90%,支持升壓/降壓與恒流/恒壓模式的不同配置,同時(shí)增強(qiáng)了散熱能力。
面向前沿需求推出的中央燈光計(jì)算單元(CLC),堪稱智能照明控制中樞。它可以處理車輛信號(hào)(如燈光請(qǐng)求或傳感器數(shù)據(jù)),協(xié)調(diào)控制基本燈光模塊、高清燈光模塊、交互屏、動(dòng)態(tài)氛圍燈及近場(chǎng)智能投影系統(tǒng)。先進(jìn)的軟件確保了與燈光控制單元(LCU)的無縫連接。配合核心燈光算法及無軟件邊緣節(jié)點(diǎn),中央燈光控制單元提供可擴(kuò)展的前沿?zé)艄饪刂疲瑸槲磥沓两秸彰黧w驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
創(chuàng)“芯”點(diǎn)亮汽車照明的未來
LED照明已成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的重要組成部分,可實(shí)現(xiàn)醒目的視覺對(duì)比、清晰的視覺反饋以及良好的黑暗環(huán)境照明效果。為滿足最新的應(yīng)用需求,汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商需要采用經(jīng)濟(jì)高效的LED驅(qū)動(dòng)芯片,以支持復(fù)雜的動(dòng)態(tài)照明應(yīng)用,同時(shí)確保集成與開發(fā)過程簡(jiǎn)便高效。
近日,Melexis(邁來芯)宣布推出MLX80142雙RGB LED驅(qū)動(dòng)芯片(六通道),作為邁來芯智能狀態(tài)機(jī)LED驅(qū)動(dòng)芯片系列的最新成員,這是第一款支持MeLiBu® 2.0協(xié)議的產(chǎn)品。該芯片不僅搭載邁來芯成熟的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù),還支持免代碼可選方案,專為下一代智能RGB照明應(yīng)用而設(shè)計(jì)。此外,其采用的模內(nèi)裝配工藝能夠有效應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的空間限制要求,為緊湊型照明解決方案提供更高的靈活設(shè)計(jì)性。
圖4.MLX80142芯片應(yīng)用場(chǎng)景
該芯片支持采用無交叉的PCB布局來設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的單層PCB,以及無PCB的模內(nèi)結(jié)構(gòu)電子(IMSE)等包覆成型組件。這種設(shè)計(jì)可以有效簡(jiǎn)化集成過程,幫助用戶開發(fā)出總寬度僅為數(shù)毫米的高度緊湊型設(shè)計(jì)方案,從而使MLX80142非常適合打造空間受限的照明組件(例如儀表板或車門內(nèi)襯中的照明組件)。
為確保實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行,MLX80142搭載直接接合的內(nèi)部總線。即使掛在同一總線配置上的任一芯片發(fā)生故障,也不會(huì)影響其余LED驅(qū)動(dòng)芯片的正常功能。此外,該芯片符合ASIL B要求的獨(dú)立安全元件(SEooC),因此同樣適用于車輛安全照明應(yīng)用。
MLX80142借助免代碼開發(fā)方法,成功簡(jiǎn)化復(fù)雜LED系統(tǒng)的部署流程。作為第一款采用基于狀態(tài)機(jī)配置的MeLiBu®驅(qū)動(dòng)芯片,MLX80142不僅簡(jiǎn)化了開發(fā)流程,還最大限度降低相關(guān)成本和工作量。
隨著汽車行業(yè)照明需求的不斷升級(jí),傳統(tǒng)CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)已無法滿足當(dāng)前需求。制造商正致力于應(yīng)用更多高速動(dòng)態(tài)RGB LED,并開發(fā)基于場(chǎng)景和情境的動(dòng)態(tài)照明功能,以在特定情況下實(shí)現(xiàn)智能化照明。邁來芯的MeLiBu®技術(shù)通過UART over CAN-FD的通信方式,實(shí)現(xiàn)超越傳統(tǒng)LIN和CAN汽車網(wǎng)絡(luò)的高速動(dòng)態(tài)照明應(yīng)用。
MeLiBu® 2.0在現(xiàn)有MeLiBu®解決方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能擴(kuò)展,可控制遍布整個(gè)車輛內(nèi)外的3,500多個(gè)RGB LED(即超過10,500個(gè)LED燈珠),且通信速度高達(dá)4 Mbit/s。MLX80142作為首款兼容MeLiBu® 2.0協(xié)議的LED驅(qū)動(dòng)芯片,最多支持為每個(gè)MeLiBu®子網(wǎng)驅(qū)動(dòng)500個(gè)RGB LED,顯著提升車輛的照明性能。這一性能的提升使汽車制造商能夠部署更加復(fù)雜的動(dòng)態(tài)照明系統(tǒng),而不會(huì)增加設(shè)計(jì)復(fù)雜性或成本。
邁來芯產(chǎn)品線總監(jiān)Michael Bender表示:“汽車照明是人與汽車互動(dòng)的關(guān)鍵元素,它不僅能夠傳遞安全性信息,還能增強(qiáng)視覺識(shí)別能力并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。而第二代MeLiBu®技術(shù)和MLX80142的結(jié)合,不僅能夠節(jié)省空間,還可幫助制造商開發(fā)出各種極具吸引力的全新動(dòng)態(tài)照明方案,并將其集成到以往難以實(shí)現(xiàn)的車輛區(qū)域。”
光寶前進(jìn)在ALE展會(huì)上展示了全面光電半導(dǎo)體高精密智能車用照明及光學(xué)感測(cè)方案。例如,光寶“多光束智慧頭燈方案(Multibeam)”透過高精密板上芯片封裝技術(shù)(COB),可將24顆至102顆晶粒,整合封裝為單一LED,縮小車燈模塊體積的同時(shí),也可達(dá)到小體積、高亮度、高色均勻性符合未來汽車設(shè)計(jì)趨勢(shì)。光寶的“自適應(yīng)頭燈(ADB )”LED模塊透過特殊結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化,可以達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先的高亮度及高對(duì)比度,實(shí)現(xiàn)分區(qū)點(diǎn)亮效果并避免對(duì)向來車產(chǎn)生眩光,提升夜間行駛安全。同時(shí),光寶亦展出了24及48像素的高亮度LED Matrix矩陣式智能頭燈模塊,提供客戶完整的矩陣式頭燈方案。
此外,光寶自主開發(fā)的“新世代車用可撓曲智能Mini LED尾燈系列”,具有高密度、高亮度、高對(duì)比度、高解析、薄型化及可撓曲面等特點(diǎn),不僅跳脫傳統(tǒng)車燈設(shè)計(jì)及警示功能,還具備先進(jìn)的人車訊息傳遞技術(shù),提升行車安全,展現(xiàn)光寶在汽車光源互動(dòng)應(yīng)用的實(shí)力。同時(shí),光寶還將展示高靈活性設(shè)計(jì)的“高效率、高均勻線性尾燈”系列產(chǎn)品,透過特殊LED結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì),不僅減少LED顆數(shù),亦可維持優(yōu)異的均勻性及亮度表現(xiàn),提供不同功率和亮度規(guī)格的轉(zhuǎn)向燈與尾燈應(yīng)用方案。這些產(chǎn)品全面提升人車間的信號(hào)溝通技術(shù)與自駕功能輔助,提供更多元與彈性的車尾燈解決方案與產(chǎn)品應(yīng)用。
其“智能動(dòng)態(tài)全彩混色動(dòng)態(tài)情境氛圍燈”全系列產(chǎn)品,可以滿足當(dāng)前新能源車市場(chǎng)強(qiáng)調(diào)的氛圍感和舒適的乘坐空間,以及對(duì)信息娛樂需求日益增加的乘車氛圍需求。這些產(chǎn)品的色彩調(diào)控技術(shù)專注于提供高亮度表現(xiàn),適合需要精確顏色呈現(xiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景,特別是車內(nèi)氛圍燈和智能表面透光設(shè)計(jì)在HMI(人機(jī)界面)等領(lǐng)域的應(yīng)用,提升車艙乘坐的個(gè)性化氛圍。同時(shí),“紅綠藍(lán)白R(shí)GBW與單芯片系統(tǒng)(SoC)微型封裝模塊”能以單顆高功率LED取代多顆LED的設(shè)計(jì),不僅將氛圍燈模塊小型化,還具備色彩多樣化和高效率白光應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)四色調(diào)光。這些技術(shù)特點(diǎn)為車內(nèi)氛圍燈提供了更高效、更具彈性的解決方案。
來源:榮格-《國際汽車設(shè)計(jì)及制造》
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