基于NXP S32K144的自適應(yīng)汽車大燈方案

IoT的發(fā)展帶動各式各樣產(chǎn)品的互聯(lián)互通，智慧城市，智慧家庭，智慧交通等等貼近生活的方方面面也都是這樣。萬物相連，萬物互通，就是物聯(lián)網(wǎng)的初衷。時下智慧汽車行業(yè)也將傳統(tǒng)汽車行業(yè)拉進了智能化，讓自動駕駛，讓ADAS，讓360環(huán)視等等高科技技術(shù)都應(yīng)用在了汽車身上。汽車上有最復(fù)雜的傳感感知系統(tǒng)，有最先進的控制單元，有最安全的數(shù)據(jù)通訊和存儲。這一切的一切，都體驗出科技的發(fā)展。

品佳集團一直致力于汽車行業(yè)產(chǎn)品方案的設(shè)計與推廣，同時也會配合在汽車市場占有主導(dǎo)地位的NXP公司開發(fā)一些汽車產(chǎn)品方案。此前NXP分別在第一代日間行車燈/霧燈(DRL/ Fog Light)包括第二代的近光/遠光燈等車燈都有完整的解決方案。前兩代的車燈的技術(shù)方案主要偏向于硬件，不用軟件驅(qū)動。那么從第三代車燈開始，呈現(xiàn)的特點就是重點需要軟件進行驅(qū)動。包括以后使用的激光照明（Laser Lighting）等等都體現(xiàn)出軟件驅(qū)動的重要性。本方案是基于NXP車規(guī)級微控制器S32K144平臺開發(fā)的一款汽車自適應(yīng)大燈系統(tǒng)ADB（Adaptive Driving Beam Lighting System）方案。此方案是NXP第三代的ADB自適應(yīng)大燈系統(tǒng)，該方案解決的問題就是當(dāng)司機在陰雨天、轉(zhuǎn)彎道路、高速公路以及城市道路等行駛中由于光線問題所引發(fā)的交通事故或者安全隱患。相比較其他半導(dǎo)體公司的方案，該方案的優(yōu)勢就是在矩陣式LED控制單元減少外部晶振以及相應(yīng)的負載電容，并且在LED控制單元減少存儲類芯片。同時在LED電源驅(qū)動部分采用NXP 高性能并帶有SPI通訊接口的多通道BUCK模式LED驅(qū)動芯片?？傊桨阜宪噺SAEC-Q100認證，另外方案也采用模塊化設(shè)計思維將頭燈分為三個區(qū)塊Control MCU+Boost/Buck/ +Matrix驅(qū)動，這樣方便客戶進行拆解式開發(fā)。本方案適用在自適應(yīng)遠光照明(ADB)、高級前燈照明(AFL)、激光照明等照明系統(tǒng)。采用高亮度(HB)和智能LED解決方案對傳統(tǒng)汽車照明解決方案進行更多的升級換代。目前該方案現(xiàn)已在國內(nèi)長城等車廠在做推廣應(yīng)用中。

場景應(yīng)用圖

產(chǎn)品實體圖

展示板照片

方案方塊圖

場景應(yīng)用圖2

核心技術(shù)優(yōu)勢

（1）電壓支持+12V/+24V輸入。

（2）每一串LED驅(qū)動能力大于1.5A。可擴展2串到12串LED。每一通道外擴一顆MOSFET，這樣可保證在高電流下(每通道超過1.5A)實現(xiàn)驅(qū)動器最佳的散熱特性。

（3）Boost電壓可以做到2.5V-70V。

（4）驅(qū)動2通道-12通道或者12通道以上LED串（每一串由12顆LED構(gòu)成），輸出功率可做到30W-140W。

（5）采用高精度PWM方式進行調(diào)光。

（6）通過SPI接口用于對驅(qū)動器的系統(tǒng)參數(shù)配置，控制以及診斷。

（7）支持段式或者矩陣式開關(guān)。

（8）方案主控使用S32K144進行控制，然后通過CAN接口實現(xiàn)與BCM通訊。

（9）S32K144通過CAN接口控制Martrix LED controller，實現(xiàn)LED開關(guān)。

（10）BCM通過采集到Camera或者傳感器數(shù)據(jù)后進行命令解析，從而實現(xiàn)遠光、近光，霧燈，方向燈，晝行燈等功能切換和自適應(yīng)控制。

（11）對于矩陣式頭燈方案采用OSRAM LUW CEUP.CE-5M8M-HNJN-1（矩陣式頭燈 LED w/ 200lm @700mA）

方案規(guī)格

S32K144

1）S32K符合AEC-Q100規(guī)范。

2）內(nèi)部集成32位Arm? Cortex?-M4F和Cortex-M0+雙核。

3）集成CAN FD接口。

4）安全支持CSEc硬件安全、ASIL-B ISO26262功能安全和超低功耗性能。

5）免費的量產(chǎn)級軟件開發(fā)套件(SDK)和S32 Design Studio IDE。

6）支持AUTOSAR和MCAL，第三方生態(tài)合作體系。

升降壓芯片ASL4500HN+ASL3416SHN

1）ASL3416SHN支持3通道BUCK LED驅(qū)動器，支持SPI接口對芯片進行配置，具有輸入輸出電壓監(jiān)測和UV保護，集成bootstrap二極管，低EME和高的EMI特性，小于5uA的極低的靜態(tài)電流@25℃，支持AEC-Q100 Grade 1認證。溫度范圍在-40℃-+125℃。

2）ASL4500HN支持4相Boost轉(zhuǎn)換器，支持5.5V到40V的寬壓輸入，通過SPI接口可配置輸出電壓，快速高效場效應(yīng)管開關(guān)，輸出電壓監(jiān)測以及電源測量，通過SPI可讀取變成電壓和頻率，低EME和高的EMI特性，小于5uA的極低的靜態(tài)電流@25℃，支持AEC-Q100 Grade 1認證。溫度范圍在-40℃-+125℃。

MatrixLED控制ASL5XXSHN

1）12 switches, 4 floating blocks of 3 switches (12 single LEDs or segments)

2） 每路開關(guān)最多支持1.5A驅(qū)動能力 (in parallel up to 6A) – ASL5x15SHN

3）每路開關(guān)最多支持0.8A驅(qū)動能力(in parallel up to 3.2A) – ASL5x08SHN

4）12位分辨率@244Hz/488Hz（可到達平滑的調(diào)光效果）。

5） PWM的相位差可以避免開關(guān)產(chǎn)生的峰值電流。

6）通過旁路特性可以檢測和診斷LED的開關(guān)特性。

7）直接NTC和PCB并入電阻器輸入。

8）支持 CAN (FD) 接口與主控進行通訊。

9）內(nèi)部集成200MHz振蕩器。

10）5 地址線 – 可連接32個32 MLCs，總共可以驅(qū)動384 LEDs。

11）5V供電時，功耗小于 10mA。