Melexis无代码技术：解决汽车照明设计中的软件难题
宋林红，市场经理，迈来芯（Melexis）
OEM对LED的依赖程度正与日俱增。这不仅源于LED相较于传统灯丝灯泡具备更高的能效，更在于其能够解锁设计、安全及用户体验层面的诸多可能性。从车内氛围灯，到动态尾灯应用，RGB与冷暖白光LED赋予了汽车设计师打造紧凑、灵活且极具表现力照明解决方案的能力，进而助力塑造车辆的独特个性。
然而，汽车照明技术的这一演进进程也催生了新的复杂性。随着越来越多的LED在物理与电子层面实现集成，散热管理、电磁干扰（EMI）控制以及有限空间内的电路布局等挑战接踵而至。不过，相较于这些显而易见的障碍，一个不太显眼却更为棘手的瓶颈往往被忽视，那便是软件问题。驱动程序编写、软件验证以及嵌入式代码集成等环节，不仅可能延长开发周期、增加成本，还会限制设计的灵活性，即便硬件性能已达到最优状态。
对于OEM和Tire1而言，如何在不牺牲功能性与安全性的前提下解决这一软件难题，已变得至关重要。幸运的是，创新的解决方案正应运而生，它们使工程师能够充分发挥LED的性能——在简化开发流程的同时，确保汽车可靠性得以维持。
汽车 LED 市场持续增长
汽车LED市场正展现出强劲的增长动能。2023年，该市场规模已达约16.4亿美元，预计至2030年将攀升至33.8亿美元，期间（2024-2030年）的复合年增长率（CAGR）有望达到11.3%。这一显著扩张，充分彰显了LED技术在汽车行业中的战略地位日益显著。
当前，LED已成为塑造现代汽车视觉形象的关键要素。设计师们借助LED技术，打造出独具辨识度的照明标识，既彰显了品牌个性，又为驾驶者提供了智能化的交互反馈。在车内，冷暖白光与RGB LED的巧妙运用，实现了富有层次感的环境照明与像素级光影效果，不仅提升了驾乘舒适度，更强化了车辆的品质感知，直接影响着终端用户的购车吸引力与决策过程。而在车外，自适应尾灯通过动态照明增强了行车安全性与车辆辨识度，日间行车灯（DRL）及充电端口周边的LED设计则承担着信息传递的重要功能。
如今，LED的应用场景已极为丰富，且市场也在持续扩张。LED系统正朝着愈发智能、互动的方向发展，使车辆能够依据环境变化、驾驶员操作或外部条件作出动态响应。展望未来，在自动驾驶汽车领域，照明将成为向车内人员以及其他道路使用者传递车辆运行状态、行驶意图和预警信息的关键媒介，为车辆反馈机制增添全新维度。诸如外部LED矩阵面板这类创新应用，也有望在不久的将来从设想变为现实。
LED技术的持续进步，将进一步加强其在汽车设计与创新领域的核心位置。然而，对于OEM和Tier1 来说，若想在市场上取得广泛成功，关键在于能否在既定的时间与预算约束下，将LED技术整合到所有车型中，而非仅局限于高端车型。
汽车 LED 部署面临的挑战
将LED集成至现代汽车中并非简单的事情。尽管如今硬件在紧凑性、节能性以及耐用性方面均达到了前所未有的水平，但LED在物理与电子层面仍面临诸多挑战。汽车内部组件布局紧凑，这就要求精确的线束设计与PCB布局、严谨的组装工艺，以及高效的散热管理与电磁兼容性控制。然而，即便克服了这些硬件方面的限制，更为长期的挑战往往在于管理大规模LED系统所需的软件。
软件复杂性成为瓶颈
汽车工业历史源远流长，深植于机械工程领域，而今已具备强大的电子系统集成性能。然而，嵌入式软件开发仍属于另一门学科。LED驱动程序的编写与系统级控制需耗费大量资源，这致使众多OEM和Tire1不得不依赖外部第三方软件方案商来填补这一技术差距。
尽管这种依赖有助于实现先进的照明功能，但也可能带来一系列问题：设计周期延长、灵活性降低、开发成本增加，以及供应链间协调的复杂性提升。
现代汽车中LED的使用规模与多样性，进一步加剧了这一挑战。如今，一辆汽车配备数百甚至数千个LED灯已屡见不鲜，而这些LED灯可能源自多个供应商，每个供应商的产品在光学和电气特性上均存在差异。因此，必须通过校准和控制软件对这些LED灯进行统一协调，以确保车辆各部位的颜色、亮度和同步保持一致。
车型组合的不断扩大也带来了更多复杂性：每款新车型都会引入独特的照明配置，使得软件需要管理的交互作用成倍增长。更复杂的是，现代照明功能越来越注重动态表现。动画信号需向行人和其他驾驶员清晰传达驾驶员的意图，而根据驾驶风格或个人喜好做出反应的车内照明功能，也必须作为汽车整体设计的一部分流畅运行。
软件不仅要协调这些复杂行为，还需遵循汽车设计的严格验证流程，以确保汽车设计的安全性、诊断准确性、冗余性和法规遵从性。在降低硬件成本和尺寸的同时保持这种平衡，一直是工程领域的一大难题。同时，制造商还必须为软件定义汽车（SDV）的新功能预留足够的空间和流程。
随着LED系统的不断发展，掌握这种软件复杂性对于充分发挥其潜力至关重要。这不仅能够实现更丰富的功能、提升安全性，还能确保在整个车辆系列中实现顺利集成。
无代码方案
汽车LED设计过程中面临的软件瓶颈，正给工程师与车厂OEM带来愈发沉重的负担。对此，Melexis积极响应，推出了全球首款无代码汽车LED驱动器。这些驱动器专为简化工作流程、加速产品上市进程而设计，可有效减少对嵌入式软件开发知识的依赖，让工程师即便不具备编程专长，也能轻松掌控全局。
迈来芯（Melexis）解决方案的核心，在于遵循一个简洁而高效的原则：将预配置功能与直观的图形用户界面（GUI）深度融合，从而消除定制编码的需求。工程师只需通过图形用户界面，即可轻松选择所需功能、定义照明时序，并对输出进行精准校准。此外，该方案不受制造商限制，仅凭校准数据，就能轻松实现来自不同供应商LED的混搭使用。这一创新不仅大幅缩短了设计周期，还促进了快速原型制作，更能在多种车辆车型或照明模块中实现标准化应用。
借助标准化无代码工作流程，工程师可有效缩短开发周期、降低集成风险，并在无需额外投入软件资源的前提下，成功实现复杂的照明方案。将重点从复杂的编程转向简便的系统配置，使团队能够更高效地在多种车型上实现复杂且可靠的照明系统交付，同时确保严格遵循相关合规标准。
迈来芯（Melexis）在其丰富的汽车芯片LED驱动产品线中，推出了两款全新解决方案，充分展现了这种创新方法的多功能性：
LIN驱动器：MLX80124
MLX80124是一款高可靠性、优化成本效益的无代码驱动器，专为标准汽车环境照明应用及简易RGB模块量身打造。通过将温度补偿颜色混合技术与全图形用户界面（GUI）可配置接口相结合，该方案消除了嵌入式代码编写的需求，同时确保在各种环境条件下均能实现稳定、可靠的输出。
其LIN网络集成特性，确保了与现有车辆通信架构的无缝对接。相较于传统的Flash配置设备，MLX80124使工程师能够用少量的软件开发投入更快速地为多种车型实现并校准照明模块，，从而有效降低了开发复杂性，并显著缩短了产品上市时间。
MeLiBu® 2.0: MLX80142
迈来芯（Melexis）推出的MeLiBu® 2.0，提供了动态RGB照明所需的高速通信能力，其性价比超传统CAN和LIN网络的极限。这一强大解决方案专为高动态的外部照明功能而设计，如转向灯、尾灯和刹车灯等，同时也适用于复杂的内部照明模块，包括单色灯带、可调RGB/RGB+W环境系统以及双通道（冷白和暖白）阅读灯。随着OEM对车辆内外实现动态、场景及情境相关照明需求的日益增长，MeLiBu® 2.0通过CAN-FD物理层和UART通信技术，满足了这些高速照明控制的需求，实现了远超传统汽车网络的高速照明管理。
基于第一代MeLiBu®解决方案的成功上市和量产，MeLiBu® 2.0进一步将驱动能力拓展至全车超过3500个RGB LED（总计达10500个独立LED），通信速度高达4Mbit/s。这一卓越性能使得OEM能够轻松实现复杂的动态照明系统，而无需增加设计复杂度或成本。
MLX80142是首款与MeLiBu® 2.0兼容的LED驱动器，支持两个RGB LED（共六个通道）的驱动，并采用无交叉PCB布局设计。这一创新设计不仅适用于简单的单层PCB，也适用于无PCB的模内注塑组装工艺，如模内结构电子（IMSE）技术。这种布局极大地简化了集成流程，能够开发出仅几毫米宽的高度紧凑型设计，成为仪表板或门板衬里等狭小空间的理想照明解决方案。MLX80142支持串联使用，若单颗IC出现故障，不会影响其他驱动器的正常功能。
依托迈来芯（Melexis）无代码的设计理念，MLX80142和MeLiBu® 2.0的所有功能均可通过图形用户界面（GUI）进行便捷配置，无需任何软件开发。工程师能够迅速定义照明时序、校准输出参数以及进行动态照明效果的原型设计，从而简化集成流程，加速产品上市进程，同时确保精度、可靠性和法规符合性。
免代码驱动，引领汽车照明未来
随着汽车设计日益注重照明效果，功能也愈发丰富多元，无代码驱动器在简化汽车LED设计流程方面的重要性愈发凸显。通过消除编程环节的瓶颈，无代码驱动器使工程师能够专注于创新的系统设计与优化工作，同时，其内置的风险缓解机制——依托经过验证的应用功能，有效降低了软件相关错误的发生概率，确保了不同车型间照明效果的一致性。
所有参数均通过直观的图形用户界面进行配置，且依托于经过严格验证的应用程序功能，这使得工程师对产品的性能与合规性充满信心。智能硬件设计的融入，进一步降低了潜在风险——MLX80124的内部直接键合总线技术，以及其符合ASIL B SEooC标准的设计，确保了即便在高安全等级等应用中，高级照明系统的设计也能保持高度可靠且易于配置。
对于电子制造商而言，在硬件基础上创造附加值并非新事物，但在汽车照明这一复杂领域，实现这一目标却颇具挑战。迈来芯凭借其深厚的应用专业知识、卓越的硬件设计能力，以及无代码的便捷工作流程，正助力汽车工程师高效、安全且自信地设计复杂的照明设计方案，不仅大幅缩短了产品上市时间，更始终坚持着最高的可靠性与合规性标准。
