下一代照明系统亟需高速率通讯，ELINS™协议应时而生
- 来源：盖世汽车
- 2023/12/25 9:58:21
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伴随智能电动汽车的快速发展，汽车照明系统呈现发展新风向，例如LED车灯渗透率迅速提升，ADB大灯配置门槛下探，汽车氛围灯装车率倍速增长，贯穿式尾灯也越来越常见。
这自然而然地带动了汽车照明市场规模的增长。相关数据显示，中国汽车照明市场规模于2022年达到874.4亿元，同比增长44.6%。
且综合行业多方预测来看，随着LED普及以及氛围灯价值量的提升，中国汽车照明市场规模未来仍将整体上升，预计2025年将超1000亿元，甚至可能高达1400亿元。
但必须指出的是，新机遇往往伴生新挑战，在日益壮大的市场规模之下，汽车照明系统也面临着一些必须要解决的问题。
汽车照明系统向前演进，LIN通讯已“捉襟见肘”
如今，业界已达成共识，汽车电子电气架构将从分布式向集中式架构演进。集中式架构将所有ECU集成到一个或几个中央控制器中，通过高速数据总线连接车辆各个子系统，大大减少了ECU数量和线束连接器的成本，同时也减少了信号传输时的信号干扰和误差。
在这一演进过程之中，作为汽车三大安全件之一的汽车照明系统，自然很难置身事外。事实上，汽车照明系统如今也在贯彻“大道至简”理念，尽可能减少控制器数量。
以后的趋势是，汽车上将没有专门的尾灯控制器或头灯控制器HCM，因为主机厂现在的要求是，不要以前那么多控制器，最好是通过一个控制器就能解决。
而这似乎并不简单。
以氛围灯为例，传统的氛围灯主要通过LIN总线通信形式进行控制，采用的是单Master-多Slave模式，通过主控制器即主节点对各氛围灯模块进行节点分配与控制，达到点亮多个氛围灯模块、变换颜色等功能。
但纵观近几年，汽车照明方案已进入“像素级”搏杀，车灯像素数据急剧增加，有智能车灯已达到“百万级像素”。随着像素大灯、ADB大灯等应用发展，车灯中LED数量不断增加，部分车型可能配置有多达上千颗灯珠，且动态效果需求越来越复杂。
在此情况下，系统对于每颗LED的刷新响应速度都有了新的要求，而LIN通讯的带宽已经捉襟见肘，无法适应越来越多的动态刷新的应用。
有业内人士指出，这需要更高的传输速率、丰富的指令以及功能安全指标，“这些车灯需要走一些很高速的协议，只有这样才能实现域控。”
可靠性与成本综合考量，ELINS™协议应时而生
从行业情况来看，为满足汽车照明系统上述新需求，越来越多的企业开始采用Uart Over CAN的通信方式，据悉这一方式的通讯速率可达到1M或者2Mbps，远远高于LIN总线通讯速率。
当然就具体企业而言，在类似的技术路线之下，基于可靠性以及成本方面的考量，各家的具体做法有所不同。以英迪芯微为例，其自主开发了名为“ELINS™(UART over CAN)”的通讯协议。
英迪芯微是一家专注于车规级数模混合信号处理的芯片及方案供应商，自2019年首款车规芯片正式量产商用以来，目前已经完成了车规内外饰照明、马达控制、触摸控制、智能电源芯片全系列车规芯片布局。
其中在车载灯控领域，英迪芯微已经形成一个十分完整的产品矩阵，产品广泛适用于头灯、车内氛围灯、尾灯、充电指示、挡位指示、座椅按键、方向盘按键等众多应用场景。
且从最近几年来看，不管头灯、尾灯还是内饰灯板块，英迪芯微都迎来了高增长。就在12月6日，英迪芯微宣布，其氛围灯芯片出货累计已超过1亿片。
正是基于在车载灯控芯片领域的诸多成就与经验，针对车灯的最新需求，英迪芯微顺利地开发出了ELINS™协议。
据了解，该协议组合了LIN和CAN通讯各自的优点。基于UART的硬件，在不增加太多系统成本的前提下，可以达到高达2Mbps的通讯速度，显著提升了LED的刷新速度，保证动态效果的可以实时地舒适地呈现，同时ELINS™协议也优化了通讯的鲁棒性。
不仅如此，这一协议还具备三点优势：整个系统成本较低，不需要准确的外部晶振；主机采用Uart接口，不需要额外的硬件开销；ELINS协议是英迪芯微自主开发，对客户是完全免费。同时，英迪芯微也保持开放的态度，非常欢迎其他厂商也使用ELINS协议，一起推广这个生态。对于相关企业而言，这显然极具诱惑力。
新产品布局全面铺开，助力下游企业提升竞争力
据了解，英迪芯微已基于ELINS™协议完成了对整车内外饰灯产品布局。
举例来说，英迪芯微于去年12月推出的汽车头灯矩阵控制芯片Aladdin iND83080就支持ELINS™协议，还集成了内部的高精度时钟。
具体来看，iND83080符合严苛的汽车认证级别Grade 1，单芯片集成了12个功率开关和通讯接口、时钟、信号链电路，集成度十分高；同时，优化了系统的EMC(电磁兼容性)，并增加了保护电路和功能安全配置，可帮助相关企业实现更高的功能安全要求以及达到更严苛的EMC要求。
值得注意的是，英迪芯微还联合国产led光源，打造了国产化的ADB模组。
今年9月，英迪芯微还推出了27通道恒流驱动芯片Grape iND83220，也是通过ELINS™协议实现高速通讯。该芯片主要支持交互灯/信号灯应用，适合车内照明动态氛围灯，以及车外照明ISD(intelligent signal display)的人车交互应用。
作为国产第一颗集成CAN PHY的多通道LED恒流源，其集成了高达27路恒流源，每路恒流源可以支持最大60mA，同时集成ARM M0内核，可单片实现颜色校准算法处理、电源管理、GPIO控制、LED驱动等功能，还采用16 bit的PWM控制，并集成PN节电压检测电路，既可支持RGB驱动+混色控制，也可以支持单色LED驱动。
不仅如此，芯片内部还集成了2个分时功率开关，当采用分时开关二分时控制时，单颗芯片可独立控制18颗RGB LED，也可通过芯片的GPIO控制外部分时电路，还为车外照明ISD人车交互的应用提供3/4/5分时的选择，进一步扩展LED的驱动数量，可以帮助相关企业显著减少驱动芯片使用数量，节约系统成本。
iND83220设计符合AEC-Q100标准，采用该产品的Tier 1企业能够为他们的汽车OEM合作伙伴开发极具竞争力的氛围灯/交互灯控制器，这些应用目前在车身应用上增长十分迅速。
除此之外，英迪芯微在尾灯方面也有相应的产品，例如iND83010 24通道高边恒流驱动，最大可达到100mA/Channel，一个ELINS Bus上，可以支持最多64个驱动IC。
总而言之，英迪芯微基于ELINS™协议的新产品布局已全面铺开。这意味着，相关企业可以采用域控制器或者区域控制器，通过ELINS™协议控制整车内饰氛围灯、头灯和尾灯。
而不可否认的是，无论对于英迪芯微，还是下游的供应链企业与车企，抑或是整个行业来说，此举都有重要意义。
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