从ECU到“灯光域”，车灯创新倒逼上游EE架构升级

 
电子发烧友网报道（文/梁浩斌）汽车电动化时代，能源结构的改变，带来的不只是驱动形式、智能座舱等领域的改变，车灯也是近年来汽车行业中发展速度极快的一个细分领域。
 
从光源来看，汽车大灯从卤素灯时代到氙气大灯，再到目前主要以LED为光源的大灯，发光器件的变化，让车灯拥有更多变化的可能，这也是不少车企的创新点之一。但车灯上越来越多的创新应用，也令传统的车灯ECU正在变得越来越“力不从心”。
 
车灯正在变得越来越复杂
 
在五六年前，奥迪作为汽车界的“灯厂”，就以车灯的科技感而闻名。奥迪是第一家在汽车尾灯上引进LED的汽车厂商，也是第一家引进动态转向信号灯的厂商。与其他品牌车企相比，首先是大灯和尾灯都更换成全LED光源，此外是大灯采用了矩阵式的设计，每个LED单元都能独立控制，自动调节照明范围和亮度，甚至结合其他传感器，识别对向车辆和行人，避免灯光影响到对向车辆驾驶员和行人的视线。
 
可以说奥迪是最早在汽车车灯上进行创新的车企。而随着电动汽车的发展，由于外围设备用电不再受到传统燃油车上小电瓶的限制，加上电动汽车电子电气架构的创新，新能源汽车上，车企在车灯上能够有更大的发挥空间。
 
在大灯方面，近年来随着产业链的成熟，大灯已经不仅仅只追求亮度，矩阵大灯也不再是遥不可及的高端车型配置，甚至像素级的投影大灯也被下放到30万价位的车型上。
 
围绕车灯的创新，近年最亮眼的大概是高合Hiphi系列车型。高合Hiphi X和Hiphi Z搭载了采用DMD技术的130万像素高清投影大灯，为了给大灯系统散热，高合甚至在大灯上采用了水冷系统，而DMD光源则直接参与到远近光的投射，同时实现了高清晰度投影以及高亮度。
 
除了大灯之外，高合在车辆前后左右都设置了交互LED阵列屏，前后可以显示图案，在两侧车门上甚至可以显示文字等交互显示。加上丰富的日行灯光带、动态尾灯等，据称全车采用了高达14个灯光控制器。
 
仅车灯就使用了14个灯光控制器，这在以往是不可想象的，首先是成本高，其次是设计太过复杂。因为这种复杂的车灯系统，需要涉及到最重要的功能安全，即如何保障在各种工况下避免车灯失效风险，其次是网络安全、以太网通信、OTA、系统框架规划、软件规划等，整体系统的复杂程度突破了过往车灯的天花板。
 
而在高合之后，长安、极氪、阿维塔等都在车灯上做出了更多交互形式的创新。
 
当然，创新往往就来自敢于突破传统框架。高合的车灯系统，实际上也在一定程度上推动了整个行业的车灯系统技术和产品思路发展，未来车灯复杂化的趋势将会改变车灯系统的设计模式。
 
从ECU到“灯光域”
 
正如前文所说，在Hiphi X上甚至用到高达14个灯光控制器，那么在如今汽车电子电气架构趋于集中化的时代，车灯自然也需要集成化程度更高的解决方案。
 
而Tier1厂商马瑞利近期表示在中国开发了一款创新的灯光域控制单元平台，能够将车辆的前灯、尾灯以及所有新的360度照明功能集成于一个灯光域控制器中。马瑞利表示，这款“灯光域控制器”将会在本月举行的北京车展上展出。

 
图源：马瑞利中国

 
实际上，灯光域控制器的出现，其实也一定程度上在展示出Tier1厂商目前对于车灯发展以及电子电气架构演进而做出的对策。马瑞利在执行端上推出了MCU LESS的智能驱动器概念，推动将整个照明软件集中到域控制器中，完美支持软件定义汽车的发展趋势。
 
随着照明功能越来越独立于ECU，软件即产品的理念强化了软件在整个照明系统中的核心，灯光域控制器还支持车辆量产后的OTA更新以及新功能的持续部署。
 
在功能上，单个灯光域控制器能够实现两个DMD或Micro LED模组的控制，并包含图形处理渲染算法、高清晰度矩阵大灯算法、高清自适应大灯算法、普通自适应大灯算法、ADAS及摄像头系统获取目标后的预处理算法、律动氛围灯控制算法，外饰灯欢迎欢送动画算法等。
 
实际上，灯光域控制器的概念在更早之前已经出现，华域视觉在2021年展示的智能交互灯光系统上就已经出现灯光域控制器，车身外部的灯光统一由一个域控制器进行处理。
 
因此，各个车灯由单独的MCU控制的传统架构在未来车灯的发展中将会逐步被淘汰，也就是MCU LESS的概念，由高性能的SoC在域控制器中集中控制灯光，将会是未来车灯发展的重要趋势。
 
写在最后：
 
LED光源的普及，极大地带动了车灯的发展，为车灯带来了更多新的形态；而电动化、智能化，则是给车灯的价值带来了升华，车灯不仅具有照明的功能，在未来的汽车上，灯光在创造氛围、交互、情感表达方面将会有更广的发展空间。在这些发展的背后，也会伴随着控制芯片的算力、软件定义等的需求升级。