基于NXP S32K144的自適應汽車大燈方案

IoT的發展帶動各式各樣產品的互聯互通，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，就是物聯網的初衷。時下智慧汽車行業也將傳統汽車行業拉進了智能化，讓自動駕駛，讓ADAS，讓360環視等等高科技技術都應用在了汽車身上。汽車上有最復雜的傳感感知系統，有最先進的控制單元，有最安全的數據通訊和存儲。這一切的一切，都體驗出科技的發展。

品佳集團一直致力于汽車行業產品方案的設計與推廣，同時也會配合在汽車市場占有主導地位的NXP公司開發一些汽車產品方案。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方案主要偏向于硬件，不用軟件驅動。那么從第三代車燈開始，呈現的特點就是重點需要軟件進行驅動。包括以后使用的激光照明（Laser Lighting）等等都體現出軟件驅動的重要性。本方案是基于NXP車規級微控制器S32K144平臺開發的一款汽車自適應大燈系統ADB（Adaptive Driving Beam Lighting System）方案。此方案是NXP第三代的ADB自適應大燈系統，該方案解決的問題就是當司機在陰雨天、轉彎道路、高速公路以及城市道路等行駛中由于光線問題所引發的交通事故或者安全隱患。相比較其他半導體公司的方案，該方案的優勢就是在矩陣式LED控制單元減少外部晶振以及相應的負載電容，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驅動芯片。總之方案符合車廠AEC-Q100認證，另外方案也采用模塊化設計思維將頭燈分為三個區塊Control MCU+Boost/Buck/ +Matrix驅動，這樣方便客戶進行拆解式開發。本方案適用在自適應遠光照明(ADB)、高級前燈照明(AFL)、激光照明等照明系統。采用高亮度(HB)和智能LED解決方案對傳統汽車照明解決方案進行更多的升級換代。目前該方案現已在國內長城等車廠在做推廣應用中。

場景應用圖

產品實體圖

展示板照片

方案方塊圖

場景應用圖2

核心技術優勢

（1）電壓支持+12V/+24V輸入。

（2）每一串LED驅動能力大于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)實現驅動器最佳的散熱特性。

（3）Boost電壓可以做到2.5V-70V。

（4）驅動2通道-12通道或者12通道以上LED串（每一串由12顆LED構成），輸出功率可做到30W-140W。

（5）采用高精度PWM方式進行調光。

（6）通過SPI接口用于對驅動器的系統參數配置，控制以及診斷。

（7）支持段式或者矩陣式開關。

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

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

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

（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）

方案規格

S32K144

1）S32K符合AEC-Q100規范。

2）內部集成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）免費的量產級軟件開發套件(SDK)和S32 Design Studio IDE。

6）支持AUTOSAR和MCAL，第三方生態合作體系。

升降壓芯片ASL4500HN+ASL3416SHN

1）ASL3416SHN支持3通道BUCK LED驅動器，支持SPI接口對芯片進行配置，具有輸入輸出電壓監測和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，快速高效場效應管開關，輸出電壓監測以及電源測量，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） 每路開關最多支持1.5A驅動能力 (in parallel up to 6A) – ASL5x15SHN

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

4）12位分辨率@244Hz/488Hz（可到達平滑的調光效果）。

5） PWM的相位差可以避免開關產生的峰值電流。

6）通過旁路特性可以檢測和診斷LED的開關特性。

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）內部集成200MHz振蕩器。

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

11）5V供電時，功耗小于 10mA。