基于NXP S32K144的自适应汽车大灯方案

IoT的发展带动各式各样产品的互联互通，智慧城市，智慧家庭，智慧交通等等贴近生活的方方面面也都是这样。万物相连，万物互通，就是物联网的初衷。时下智慧汽车行业也将传统汽车行业拉进了智能化，让自动驾驶，让ADAS，让360环视等等高科技技术都应用在了汽车身上。汽车上有最复杂的传感感知系统，有最先进的控制单元，有最安全的数据通讯和存储。这一切的一切，都体验出科技的发展。

品佳集团一直致力于汽车行业产品方案的设计与推广，同时也会配合在汽车市场占有主导地位的NXP公司开发一些汽车产品方案。此前NXP分别在第一代日间行车灯/雾灯(DRL/ Fog Light)包括第二代的近光/远光灯等车灯都有完整的解决方案。前两代的车灯的技术方案主要偏向于硬件，不用软件驱动。那么从第三代车灯开始，呈现的特点就是重点需要软件进行驱动。包括以后使用的激光照明（Laser Lighting）等等都体现出软件驱动的重要性。本方案是基于NXP车规级微控制器S32K144平台开发的一款汽车自适应大灯系统ADB（Adaptive Driving Beam Lighting System）方案。此方案是NXP第三代的ADB自适应大灯系统，该方案解决的问题就是当司机在阴雨天、转弯道路、高速公路以及城市道路等行驶中由于光线问题所引发的交通事故或者安全隐患。相比较其他半导体公司的方案，该方案的优势就是在矩阵式LED控制单元减少外部晶振以及相应的负载电容，并且在LED控制单元减少存储类芯片。同时在LED电源驱动部分采用NXP 高性能并带有SPI通讯接口的多通道BUCK模式LED驱动芯片。总之方案符合车厂AEC-Q100认证，另外方案也采用模块化设计思维将头灯分为三个区块Control MCU+Boost/Buck/ +Matrix驱动，这样方便客户进行拆解式开发。本方案适用在自适应远光照明(ADB)、高级前灯照明(AFL)、激光照明等照明系统。采用高亮度(HB)和智能LED解决方案对传统汽车照明解决方案进行更多的升级换代。目前该方案现已在国内长城等车厂在做推广应用中。

场景应用图

产品实体图

展示板照片

方案方块图

场景应用图2

核心技术优势

（1）电压支持+12V/+24V输入。
（2）每一串LED驱动能力大于1.5A。可扩展2串到12串LED。每一通道外扩一颗MOSFET，这样可保证在高电流下(每通道超过1.5A)实现驱动器最佳的散热特性。
（3）Boost电压可以做到2.5V-70V。
（4）驱动2通道-12通道或者12通道以上LED串（每一串由12颗LED构成），输出功率可做到30W-140W。
（5）采用高精度PWM方式进行调光。
（6）通过SPI接口用于对驱动器的系统参数配置，控制以及诊断。
（7）支持段式或者矩阵式开关。
（8）方案主控使用S32K144进行控制，然后通过CAN接口实现与BCM通讯。
（9）S32K144通过CAN接口控制Martrix LED controller，实现LED开关。
（10）BCM通过采集到Camera或者传感器数据后进行命令解析，从而实现远光、近光，雾灯，方向灯，昼行灯等功能切换和自适应控制。
（11）对于矩阵式头灯方案采用OSRAM LUW CEUP.CE-5M8M-HNJN-1（矩阵式头灯 LED w/ 200lm @700mA）

方案规格

S32K144

1）S32K符合AEC-Q100规范。
2）内部集成32位Arm® Cortex®-M4F和Cortex-M0+双核。
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）免费的量产级软件开发套件(SDK)和S32 Design Studio IDE。
6）支持AUTOSAR和MCAL，第三方生态合作体系。

升降压芯片ASL4500HN+ASL3416SHN

1）ASL3416SHN支持3通道BUCK LED驱动器，支持SPI接口对芯片进行配置，具有输入输出电压监测和UV保护，集成bootstrap二极管，低EME和高的EMI特性，小于5uA的极低的静态电流@25℃，支持AEC-Q100 Grade 1认证。温度范围在-40℃-+125℃。
2）ASL4500HN支持4相Boost转换器，支持5.5V到40V的宽压输入，通过SPI接口可配置输出电压，快速高效场效应管开关，输出电压监测以及电源测量，通过SPI可读取变成电压和频率，低EME和高的EMI特性，小于5uA的极低的静态电流@25℃，支持AEC-Q100 Grade 1认证。温度范围在-40℃-+125℃。

MatrixLED控制ASL5XXSHN

1）12 switches, 4 floating blocks of 3 switches (12 single LEDs or segments)
2） 每路开关最多支持1.5A驱动能力 (in parallel up to 6A) – ASL5x15SHN
3）每路开关最多支持0.8A驱动能力(in parallel up to 3.2A) – ASL5x08SHN
4）12位分辨率@244Hz/488Hz（可到达平滑的调光效果）。
5） PWM的相位差可以避免开关产生的峰值电流。
6）通过旁路特性可以检测和诊断LED的开关特性。
7）直接NTC和PCB并入电阻器输入。
8）支持 CAN (FD) 接口与主控进行通讯。
9）内部集成200MHz振荡器。
10）5 地址线 – 可连接32个32 MLCs，总共可以驱动384 LEDs。
11）5V供电时，功耗小于 10mA。