利用汽车前灯改善道路安全：LED矩阵管理器

德州仪器供稿

通常而言，汽车的前灯一般是采用开关模式调节器的发光二极管（LED）前灯单元。这类LED车前灯是静态的，要么处于接通状态，要么则是断开。当遇到恶劣天气时，驾驶员可能会开启雾灯，或是在夜间驾驶时使用近光灯，在爬坡时使用远光灯。然而，您是否遇到下图中（如图1所示）的情况呢？当汽车开启远光灯时会发出刺眼的光线，而这种眩光会影响视线，所以相当危险。


图1：传统的汽车前灯技术

如果有一种智能系统能够探测到对面车道驶来的车辆并及时关闭部分远光灯（如图2所示），或者能够根据对面车道上车辆的位置改变灯光照射的角度，是不是从某种意义上提高了道路安全呢？近年来，世界各地的汽车制造商持续在这个领域进行投资研发，而某些高档汽车现在已经采用了此类技术。下面，我们来看看这类车前灯里到底都有些什么。


图2：自适应前灯照明

高级驾驶辅助系统 (ADAS) 包含用于探测汽车周围图像并向汽车中央控制系统提供实时信息的摄像头。车前灯由小像素构成，可以分别接通和断开，或者调节灯光强度。驾驶员可以向ADAS反馈信息以告知车前灯应根据对面车辆的实时位置执行不同操作。这就是自适应车前灯中所实现的防眩光功能。另外，自适应车前灯还能在不使用发动机的情况下依靠电力进行开关或调节远、近光灯等操作。

在2014年底，TI所推出的TPS92661-Q1 LED矩阵管理器让车前灯制造商生产自适应车前灯变为可能。它能够控制12个串联的LED，只需将其全部连接至TPS92661-Q1即可。在通用异步收发器（UART）协议下运行的MCU能够命令TPS92661-Q1控制矩阵中的每个LED像素。一个UART系统可最多连接至8个TPS92661-Q1器件（3个物理地址引脚）；因此，可用于一个自适应车前灯的最大像素数目为96个。

TPS92661-Q1 LED矩阵管理器具有12个与LED平行的单独开关，完成连接后，LED就能接通、断开或进行脉宽调制（PWM）调光。TPS92661-Q1可为每个单独的LED提供10位PWM调光分辨率或1024级亮度控制。由于所有LED均单独连接至该器件，因此其开路情况将收到器件开关短路的保护，而且其内部的寄存器也能够在检测到LED开路或短路时记录故障。

一部安装了自适应LED车前灯的汽车不仅能够提升道路行车安全的，同时，这样的自适应技术也为驾驶员打造了更安全的驾驶体验，这无疑是一项双赢的创新。