Auton valaistus on muuttumassa koristeesta ohjelmistoksi. Kun sisätiloihin ja ulkopintoihin integroidaan satoja RGB-ledejä, perinteinen analoginen ohjaus ei enää skaalaudu. Nyt itävaltalais-saksalaisen ams OSRAMin kehittämä Open System Protocol eli OSP etenee ISO-standardointiin. Tavoitteena on tehdä siitä kansainvälinen perusta älykkäiden valonlähteiden ohjaukseen.
Analoginen ohjaus toimii, kun ledejä on vähän. Perinteisessä ratkaisussa mikrokontrolleri tuottaa PWM-signaalin ja LED-ajuri säätää virtaa analogisesti. Jokaiselle värikanavalle tarvitaan oma ohjauslinja. Tämä on yksinkertainen ja luotettava tapa, kun valaistus on staattista.
Ongelmat alkavat, kun ledejä on kymmeniä tai satoja. Dynaaminen valaistus tarkoittaa, että värit ja kirkkaus muuttuvat jatkuvasti. Valo voi toimia varoituksena, navigoinnin tukena tai käyttöliittymän osana. Tällöin tarvitaan tarkkaa värikalibrointia, lämpötilakompensointia ja nopeaa päivitystä. Johdotus monimutkaistuu, EMC-haasteet kasvavat ja ohjainyksikön I/O-resurssit loppuvat kesken. Analoginen malli ei yksinkertaisesti skaalaudu ohjelmistopohjaisen ajoneuvon vaatimuksiin.
OSP:n perusajatus on siirtää älykkyys LEDin sisään. LED ei ole enää pelkkä kuorma, vaan digitaalinen verkon päätelaite. Esimerkiksi OSIRE E3731i -komponentissa LEDiin on integroitu ajuri, muisti, lämpötila-anturi, tilakone ja sarjaväylärajapinta. Mikrokontrolleri ei enää ohjaa yksittäisiä PWM-linjoja, vaan lähettää komentoja yhdelle sarjaväylälle, johon voidaan ketjuttaa jopa satoja tai tuhansia LED-solmuja.
White paperin mukaan OSP toimii master–slave-arkkitehtuurissa. Väylä perustuu 5 voltin LVDS-yhteyteen, datanopeus on 2,4 megabittiä sekunnissa ja laitteet voidaan osoitteistaa automaattisesti. Tämä mahdollistaa jopa tuhannen älykkään LED-solmun ohjauksen yhdeltä mikrokontrollerilta.
Autoissa on jo CAN- ja Ethernet-verkot, mutta ne on tarkoitettu ohjainlaitteiden väliseen tiedonsiirtoon. Per-LED-tasolla ne ovat kustannuksiltaan ja toteutukseltaan raskaita. OSP on suunniteltu niin sanotuksi last-mile-protokollaksi, joka yhdistää älykkäät valonlähteet ajoneuvon runkoverkkoon.
OSP on lisenssivapaa ja määrittely on julkaistu avoimesti. ISO:n TC 22 -komitea on käynnistänyt standardointityön nimikkeellä ISO 26341-1. Jos työ etenee suunnitellusti, OSP:stä voi tulla kansainvälinen standardi älykkäiden valonlähteiden ohjaukseen ohjelmistopohjaisissa ajoneuvoissa.
Taustalla on selkeä tekninen murros. Kun autoissa on satoja ledejä ja valo on osa käyttöliittymää, analoginen ohjaus ei enää riitä. Digitaalinen, ketjutettava ja ohjelmistolla hallittava valaistusverkko on seuraava askel.
Toshiba on kehittänyt ajoneuvojen ECU-yksiköitä varten hilaohjainpiirin, joka antaa suunnittelijoille mahdollisuuden luoda auton ydintoimintojen ohjausta varten yhtenäisen alustan, jota voidaan mukauttaa monenlaisiin kuormiin ja toiminnallisiin turvavaatimuksiin komponenttien valinnan ja ohjelmallisen konfiguroinnin avulla. Ohjainpiiri TB9084FTG kuroo umpeen kuilun vähimmäistoimintoja vaativien piirien ja erittäin monimutkaisten, turvakriittisten osien välillä.
