ams OSRAM白燕恭:創新光學與傳感技術如何重塑人車交互方式
發布時間:2023-11-17 來源:艾邁斯歐司朗 責任編輯:wenwei
【導讀】近日,在第11屆EEVIAnianduzhongguoyingkejimeitiluntanjichanyelianyanchuangqushizhanwangyantaohuishang,aimaisiousilangdazhonghuaqujiyataiquqicheyingyongjishuzongjianbaiyangong,congzhinengbiaomiandeyingyongyutiaozhanqieru,shenrufenxiangchuangxinguangxueyuchuanganjishuruhezhongsurenchejiaohufangshi,jinyibuweiqicheneiwaixinxingyingyongdailaixindezengchanghecujin。
功能日趨豐富的智能座艙功能受益於用戶感知更強,正成為汽車企業競爭差異化的主要切入口。億歐智庫預計2025年中國乘用車前裝智能座艙的市場滲透率將快速攀升至35%,市場規模也將大幅增長至1060億元。智能表麵通過集成照明、chuangandengdianzibujian,jianjuzhuangshixingyugongnengxing,yichengweizhinengzuocangrenchejiaohudehexinchengzai,yeshimuqianzuishouzhuipengdezhinengzuocangyingyongzhiyi,gengshiweilaiqichejiazhitishengdeguanjiandianzhiyi。
圖1:艾邁斯歐司朗大中華區及亞太區汽車應用技術總監白燕恭分享《創新性光學和傳感技術如何提升未來汽車價值》
智能表麵:未來汽車交互新範式
智能表麵作為一項創新技術,最直觀的理解是以隱藏式電子按鍵取代機械式按鍵,具備三大突出優勢:首先,傳統實體按鍵的成本較高,而智能表麵可以實現多種按鍵,並且具備靈活自定義的功能,還可以通過OTA升sheng級ji來lai更geng新xin按an鍵jian設she置zhi。其qi次ci,隨sui著zhe汽qi車che內nei飾shi設she計ji的de簡jian潔jie化hua趨qu勢shi,隱yin藏zang式shi電dian子zi按an鍵jian能neng夠gou滿man足zu消xiao費fei者zhe對dui內nei飾shi設she計ji風feng格ge統tong一yi的de要yao求qiu。最zui後hou,智zhi能neng表biao麵mian還hai有you助zhu於yu實shi現xian汽qi車che的de輕qing量liang化hua設she計ji。尤you其qi是shi對dui於yu電dian動dong汽qi車che而er言yan,輕qing量liang化hua意yi味wei著zhe更geng長chang續xu航hang,從cong而er減jian少shao裏li程cheng焦jiao慮lv。
汽車架構正從傳統的分布式架構,向集中式、中(zhong)央(yang)式(shi)架(jia)構(gou)演(yan)進(jin),而(er)智(zhi)能(neng)表(biao)麵(mian)應(ying)用(yong)的(de)局(ju)部(bu)集(ji)中(zhong)度(du)也(ye)隨(sui)之(zhi)提(ti)高(gao)。中(zhong)控(kong)作(zuo)為(wei)典(dian)型(xing)的(de)車(che)內(nei)智(zhi)能(neng)表(biao)麵(mian)應(ying)用(yong),集(ji)成(cheng)了(le)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)。比(bi)如(ru),中(zhong)控(kong)采(cai)用(yong)像(xiang)素(su)化(hua)LED,根據不同操作、peihebutongyingyongtiaojian,xianshibutongdeyansehuojinxingxiangsuhuakongzhi,tigonggengjiafengfudekeshihuarenjijiaohuxinxi。tongshi,zhongkonghaijichenglechukongheyalichuanganjiancezhuangzhi,shixianlegezhonganjian、滑(hua)動(dong)條(tiao)和(he)旋(xuan)鈕(niu)等(deng)多(duo)種(zhong)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng),大(da)大(da)提(ti)升(sheng)了(le)用(yong)戶(hu)操(cao)作(zuo)的(de)便(bian)利(li)性(xing)和(he)有(you)效(xiao)性(xing)。此(ci)外(wai),中(zhong)控(kong)還(hai)具(ju)備(bei)根(gen)據(ju)環(huan)境(jing)光(guang)亮(liang)度(du)進(jin)行(xing)背(bei)光(guang)亮(liang)度(du)智(zhi)能(neng)調(tiao)節(jie)的(de)功(gong)能(neng)。這(zhe)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)在(zai)點(dian)亮(liang)時(shi)過(guo)於(yu)刺(ci)眼(yan)或(huo)昏(hun)暗(an)不(bu)清(qing),提(ti)供(gong)更(geng)加(jia)舒(shu)適(shi)自(zi)然(ran)的(de)視(shi)覺(jiao)體(ti)驗(yan)。
圖2:艾邁斯歐司朗汽車內飾-中控光學及傳感應用
白燕恭指出,智能表麵應用的實現並非易事。集中式設計趨勢下,未來汽車各種功能將集中在不同的域中,智能表麵應用要將傳感器、控製功能、軟ruan件jian和he算suan法fa等deng集ji成cheng在zai一yi起qi,並bing確que保bao它ta們men之zhi間jian的de協xie調tiao和he流liu暢chang配pei合he,可ke謂wei挑tiao戰zhan重zhong重zhong。以yi亮liang度du調tiao節jie功gong能neng為wei例li。人ren們men已yi經jing習xi慣guan智zhi能neng手shou機ji上shang幾ji乎hu瞬shun間jian響xiang應ying的de亮liang度du調tiao節jie,因yin為wei它ta配pei備bei了le本ben地di光guang傳chuan感gan器qi。而er汽qi車che上shang通tong常chang隻zhi配pei置zhi一yi個ge中zhong央yang亮liang度du傳chuan感gan器qi,需xu要yao先xian從cong不bu同tong位wei置zhi向xiang中zhong央yang域yu請qing求qiu獲huo取qu亮liang度du數shu值zhi後hou再zai進jin行xing調tiao節jie,因yin此ci會hui存cun在zai一yi些xie延yan遲chi,無wu法fa瞬shun時shi響xiang應ying。
如何解決這些智能表麵應用實現中的挑戰?白燕恭以艾邁斯歐司朗新推出的智能RGB LED新品OSIRE® E3731i,以及自研並開源的通信協議OSP為例,通過氛圍燈應用的實例,展示了艾邁斯歐司朗以創新光學和傳感科技使智能表麵更加智能、高效、可靠的獨特思路。
智能LED:動態照明革新之路
在車內智能表麵應用中,氛圍燈可算是異軍突起,除了傳統的車頂內飾燈、中控台、腳踏之外,還被應用於汽車logo、門把手、迎(ying)賓(bin)燈(deng)等(deng)多(duo)處(chu)。得(de)益(yi)於(yu)上(shang)遊(you)光(guang)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)迅(xun)猛(meng)發(fa)展(zhan),氛(fen)圍(wei)燈(deng)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)調(tiao)節(jie)亮(liang)度(du)和(he)顏(yan)色(se),還(hai)能(neng)通(tong)過(guo)獨(du)特(te)的(de)呼(hu)吸(xi)效(xiao)果(guo)和(he)音(yin)樂(le)律(lv)動(dong)效(xiao)果(guo)等(deng)方(fang)式(shi),成(cheng)為(wei)人(ren)機(ji)情(qing)感(gan)互(hu)動(dong)的(de)媒(mei)介(jie)。這(zhe)一(yi)創(chuang)新(xin)不(bu)僅(jin)提(ti)升(sheng)了(le)用(yong)戶(hu)的(de)駕(jia)乘(cheng)舒(shu)適(shi)感(gan),更(geng)加(jia)強(qiang)了(le)他(ta)們(men)對(dui)汽(qi)車(che)品(pin)牌(pai)的(de)認(ren)同(tong)感(gan),受(shou)到(dao)了(le)車(che)企(qi)的(de)熱(re)烈(lie)追(zhui)捧(peng)。
氛圍燈目前的應用趨勢可以總結為如下五點:
首先,LED數量不斷增加,預計幾年內將快速增長至高達1000顆,因此需要考慮如何構建係統性解決方案來靈活調節如此大量的LED燈。
其(qi)次(ci),客(ke)戶(hu)對(dui)燈(deng)的(de)亮(liang)度(du)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。氛(fen)圍(wei)燈(deng)的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)由(you)夜(ye)晚(wan)擴(kuo)展(zhan)至(zhi)白(bai)天(tian)強(qiang)光(guang)環(huan)境(jing)下(xia),因(yin)此(ci)設(she)計(ji)時(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)不(bu)同(tong)光(guang)線(xian)環(huan)境(jing),以(yi)便(bian)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)都(dou)能(neng)夠(gou)保(bao)持(chi)最(zui)佳(jia)的(de)照(zhao)明(ming)效(xiao)果(guo)。
再次,為了通過IME一次注塑成型實現智能表麵,LED必須要能夠承受高溫高壓環境。
第四,對於數量大增的LED燈,顯示一致性也是一個重要問題。全車的LED燈應該顯示相同的顏色和亮度,以確保視覺效果的一致性。因此,對LED本身的一致性以及色點和亮度的校準等方麵也有更高的要求。
最後,與LED屬性有關的問題也很多。不同車企和消費者對LED的色點有不同的要求,不同電流驅動、溫度和使用時間下色點和亮度的變化不同,因而需要預置色點、亮度等補償信息以進行全生命周期校準。RGB燈的混色也需要足夠的靈活性、可編程性,以確保最終混色的效果符合預期。
圖3:艾邁斯歐司朗汽車內飾-氛圍燈應用趨勢
為響應以上趨勢需求,艾邁斯歐司朗推出智能RGB LED新品OSIRE® E3731i。此款智能LED內置驅動和支持OSP的串行總線接口,將以往大量LED構成的照明係統需要多個MCU和驅動器加以控製的情況,簡化為僅需一條OSP總線即可通過菊花鏈串聯高達1000個節點(即1000顆LED)且隻需一個MCU控製,極大地提升了係統的集成度和設計開發效率。
OSIRE® E3731i的出色性能不僅止於此,它還內置了溫度傳感器和片上存儲器,並在出廠時已預置所需的色點、亮度、各種條件下的補償信息等。客戶在使用時隻需讀取相應參數,即可輕鬆地實現全生命周期終端校準,確保係統各LED呈現高度光學一致性和均勻性,也極大簡化了以往繁瑣的使用、校準過程。
白燕恭表示,基於艾邁斯歐司朗的OSIRE® E3731i,車內氛圍燈的應用將更加便捷、高效,滿足消費者對駕乘體驗不斷提升的需求,同時也為汽車動態照明領域的技術創新樹立了新的典範。
OSP生態:不止於眼前的智能表麵
在智能表麵應用中,除了照明之外,傳感器的集成也是一大挑戰。借鑒了OSP總線的實現經驗,艾邁斯歐司朗在現有基礎上開發了一款OSP轉換器,考慮到車內大部分傳感器采用I2C接口,可通過此OSP轉換器,將I2C協議數據直接轉換為OSP協議,從而使傳感器需求能夠靈活地集成到智能表麵係統中。
這種集成方式在實際應用中展現出顯著的優勢。白燕恭以一款含有300顆燈珠的燈板設計為例進一步介紹到,OEM要求根據環境光亮度調節燈板亮度,傳統做法是在燈板外側設置MCU,或者通過中央域控請求亮度信息,或者將光傳感器接入到MCU上。而借助於艾邁斯歐司朗開源的OSP總線和OSP轉換器,設計工程師可輕鬆將OSP總線上的任意燈珠節點替換為OSP轉換器,並將傳感器通過OSP轉換器接入係統。這使得係統設計可以更加靈活地滿足OEM設計需求的多樣化。
圖4:艾邁斯歐司朗開源OSP生態
可以說,基於OSP總(zong)線(xian),係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)將(jiang)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)高(gao)效(xiao)和(he)簡(jian)潔(jie)。通(tong)過(guo)統(tong)一(yi)的(de)接(jie)口(kou)和(he)協(xie)議(yi),不(bu)同(tong)的(de)設(she)備(bei)和(he)功(gong)能(neng)被(bei)完(wan)美(mei)地(di)集(ji)成(cheng)到(dao)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)中(zhong),大(da)大(da)簡(jian)化(hua)了(le)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)和(he)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)。同(tong)時(shi),它(ta)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing),使(shi)得(de)設(she)備(bei)的(de)增(zeng)減(jian)變(bian)得(de)靈(ling)活(huo)自(zi)如(ru)。此(ci)外(wai),開(kai)源(yuan)的(de)OSP總線提升了係統的性能,實現了設備間的高速通信和協同工作。
艾邁斯歐司朗以創新性光學和傳感技術為核心,推出了智能RGB LED、OSP總線和OSP轉換器,為智能表麵應用帶來了更為便捷、靈活的集成方案。這一創新不僅彰顯了艾邁斯歐司朗在照明和傳感領域的領先地位,更將通過OSP概念和生態的發展,革新未來汽車價值提升點。
白燕恭總結到,照明和傳感的結合,將為汽車帶來更加智能化、人性化的交互體驗,提升汽車的科技感、舒適性和安全性,為未來汽車市場注入新的活力。
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