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创新性光学和传感技术如何提升未来汽车价值2023年10月12日

艾迈斯欧司朗是一家有110多年设计和制造历史的半导体公司。公司的愿景是不断推动传感、照明和可视化方面的技术进步,让世界更安全、更简单、更高效。

随着汽车从电气化到智能化的发展进程,汽车已从传统的交通工具变成带着个人属性的私人空间。人车交互需求持续增长,也为各种新应用带来巨大的促进和增长,智能表面就是其中之一。据艾迈斯欧司朗大中华区及亚太区汽车应用技术总监白燕恭介绍,2022年,艾迈斯欧司朗营收接近50亿欧元,其中汽车产品占比超过40%。

简而言之,智能表面就是用隐藏式的电子按键替代传统的机械式按键。电子屏有很多优势,首先是成本;其次,能够实现很多按键功能,并且可以通过后期的OTA升级实现按键的灵活自定义;再次,符合车内部简洁化设计趋势;另外就是满足电动汽车的轻量化需求,使电动汽车更省电,续航时间更长。

但是,智能表面实现起来并不容易。智能表面在需要使用时唤醒,不需要时隐藏,这需要光学传感器的配合;唤醒就意味着要亮起来,这需要照明的配合;唤醒后要通过压力传感来确认动作,然后做出反馈,之后再有其他各方面的配合才能完成一个完整的动作。这些看似简单的功能,其实里面包含了非常多的东西。

“以中控屏举例来说,其中就包含了很多元素。首先里面是一个像素化LED区域,在未来车内空间,照明不再是一块一块,而是一点一点,因为它需要在这个空间里根据不同的操作,配合不同的应用条件来显示不同的颜色,或者做像素化的控制;其次,在这个区域里面要设置各种按键、滑动条、旋扭等等,这些都需要触控、压力等检测,而且屏幕亮度并不是一成不变的,而是根据环境光的亮度来调节,所有功能都集合在极小的空间里。”白燕恭道,“这些实现起来是很有难度的,而如何使应用更流畅就是我们要解决的问题。”

这个问题可以分解为光、传感器、光源等。比如光源部分,从市场趋势来看,首先灯的数量会持续增加,传统的氛围灯是10、20、40颗,但如今车的一侧就有80颗甚至180颗,再过两年,灯的数量有可能翻几倍,同时要求对几千颗灯能够做系统性、灵活性地调节;其次,用户对灯的亮度要求也越来越高。

智能表面的终极发展跟一项名为IME的技术相关。IME是一次注塑成型技术,这个技术已经发展了很多年,但是想通过注塑成型一次把智能表面的所有电子电路都印好,对LED本身也提出了更高要求,即LED要耐高温耐高压。另外,对全车灯显色的一致性或者色点、亮度等各方面都会有更高的要求。基于此,艾迈斯欧司朗推出了OSIRE® E3731i高效能RGB LED。

对于这款产品的独到之处,白燕恭介绍道,OSIRE® E3731i是一个智能的灯,带有驱动,驱动里面配置了一条OSP总线。这是一条带有开源协议的串行总线,用户只需要接口就可以接入。这条差分总线可以带1000个节点(可以理解成带1000颗灯),也就是说,现在只需要一条总线就可以把1000颗灯串在一起。此外,OSIRE® E3731i带有驱动和温度传感器,出厂时提前在产线上按照用户要求的色点、亮度、各种条件下的补偿信息都提前写进芯片,客户只需要通过读出相应的参数,对相应的灯做补偿即可。

除了灯以外,这条总线也解决了传感器集成的问题。现在大多数在车里面用的传感器都是I2C接口,因此,艾迈斯欧司朗在现有的基础上做一个OSP Converter,把I2C协议数据直接转换到OSP协议,把相关的传感器接进来。白燕恭表示,艾迈斯欧司朗希望通过这样的方式把在光源、传感、芯片、光路等的优势发挥出来,通过实现这样一套OSP总线协议,把整个系统集成难度进一步降低,从而提高系统集成性。

当然,将来在汽车里的应用还会有很多的场景,不仅是内饰,只要有传感和照明相结合的场景,OSP概念和生态都会给整个产业带来无穷的潜力。

 

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