从智能表面到AR-HUD，艾迈斯欧司朗给业界带来哪些卓越的光学解决方案？

在当前智能座舱的大趋势下，越来越多的车厂倾向于在车内布置各种各样的交互式感应和控制的智能器件，以及氛围和指示用的灯光。在中国，智能座舱和汽车HUD的装配量都在直线上升。根据佐思汽研数据，2023年1-4月，中国乘用车新车 HUD总装配量为52.03万台，同比增长41.4%；装配率为9.2%，同比增加2.8个百分点。
 
近日，在第11届EEVIA年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研讨趋势展望论坛上，艾迈斯大中华区及亚太区汽车应用技术总监白燕恭表示：“随着汽车智能化进程加速，动态前照灯、抬头显示、驾驶员检测、氛围照明等新兴应用，让汽车由传统的交通工具变成带有个人属性的私人空间。人车交互方式的变化，将进一步为汽车内外新兴应用带来的新的增长和促进。”
 
 

图：艾迈斯大中华区及亚太区汽车应用技术总监 白燕恭

 
智能表面的内涵
 
什么叫智能表面？白燕恭表示，这就是隐藏式的电子按键替代机械式的按键，一种直观的理解。这样的变化有它的必然性，随着汽车架构从分布式趋向集中式、中央式发展，对功能的要求也要在局部有更多的集中。智能表面正是这样一个典型例子。

相对于传统汽车内饰，智能表面具有成本、功能自定义、OTA升级等优势，也顺应了汽车简洁化设计和轻量化的趋势。在白燕恭看来，通过集成照明、传感等部件，智能表面可以实现动态显示、触控操作、亮度调节等多种人机交互功能，为驾乘者提供更具吸引力的智能化体验。
 
做智能表面有哪些具体的挑战？白燕恭认为，智能表面要在有限的空间内集成所有相关功能，并且实现低延时的即时控制，是一项非常具有挑战性的任务。艾迈斯欧司朗，作为一家有110+年设计和制造历史的半导体公司，2022年汽车领域的营收占比超过40%，这家公司给出的方案是用先进的光和传感科技，让智能表面“内外兼修”。
 
艾迈斯对智能表面提供的解决方案
 
一套智能表面的系统，包含了三个核心的部分：光源、传感和连接。白燕恭表示，从光源来看，其种类和数量都在不断增加，目前一些新型汽车的一侧氛围灯就可能有80颗甚至180颗LED灯，而未来这个数字可能会翻倍，甚至达到1000颗。随着数量的增加，如何灵活、系统地调节这些灯，就需要复杂的系统设计和优化。第二大挑战，对LED亮度要求越来越高，客户对氛围灯的应用环境由夜晚扩展到白天、强光下；第三是要求LED耐高温高压，以满足IME一次注塑成型的需求。
 
白燕恭指出，IME技术为智能表面的终极发展提供了基础，这种一次注塑成型的技术可以通过压印的方式实现智能表面，当然，该技术要求LED本身能够耐高温高压。另一个挑战是如何保持灯显色的一致性。

为满足广大汽车客户对于智能表面的高要求，艾迈斯欧司朗推出了OSIRE® E3731i。看起来很常规，就是一个灯，但它跟普通的LED不同，它是一个智能的灯，内置驱动，还带有支持开放的通信协议（OSP）的串行总线接口和温度传感器。白燕恭表示，该OSP由艾迈斯欧司朗自行开发，任何汽车、LED、照明系统或微控制器厂商均可使用OSP，无需授权，完全免费。
 
“以前需要几个甚至几十个驱动的方案，现在仅需要一条差分总线就可以实现对高达1000个节点（LED灯）的控制。在整个系统端只有一个MCU，因为所有灯的数据都可以通过这条总线汇聚到MCU侧。”白燕恭分析说，“相较于传统的每个LED灯都需要一个驱动和MCU的控制方式，这种方式大大简化了系统复杂性。”
 
白燕恭强调，由于内置了驱动和温度传感器，用户可以在出厂时自定义想要的色点，或者不同亮度条件下的所有温度补偿信参数信息，使用时，只需要通过OSP总线读取相应的参数，对相应的灯做补偿即可。
 
基于这条OSP总线，艾迈斯欧司朗开发了一个OSP Converter，即将推向市场。该转换器可将I2C协议的数据直接转换为OSP协议，以便在OSP总线上接入灯的同时，接入各种传感器。
 
基于这条OSP总线，艾迈斯欧司朗推出了相应的智能RGB LED，也提供把传感器接入到OSP总线的转换器。通过这样一整套方式，可以把整个智能表面应用串起来。
 
AR HUD对光源要求
 
白燕恭表示，汽车HUD从以前小屏、大屏到AR HUD做虚实结合等，目的就是要让驾驶者把注意力放到路上，把目光放在前面，从而提高驾驶安全性。
 
AR-HUD对于光源供应商来讲，也是有更高的要求。首先因为AR HUD虽然功能越做越强，但它对体积要求越来越小，比如以前C-HUD也得做到10升，现在就只是3-5升的体积，对散热或者光学各方面提出了更高的要求。“在这种条件下，光源首先亮度要足够，因为HUD要在全场景条件下都能用，不管白天还是晚上这么小的空间要解决散热问题，这种条件下，光源本身的效率能不能做到进一步提高，也是对我们的要求。”白燕恭表示。
 
白燕恭强调，以前最早的HUD还是以白光为主，现在为了增强全场景条件下的应用，对不同场景下颜色的对比要求也会更高。对于光源本身，首先要做RGB的，其次还有一种趋势local dimming（区域调光），对每个地方的亮度控制有了进一步的要求。
 
据悉，艾迈斯欧司朗提供多款的关键光源解决方案，白光LED适用于使用TFT-LCD的PGU方案，彩色光适用于与DLP或LCoS搭配的组合。这些光源都经过严格的AEC-Q102认证，凸显了它们在可靠性和汽车应用方面的适用性。先进的AR-HUD技术和可靠的LED光源结合，正在重新塑造驾乘体验。