【导读】新能源汽车的普及，正推动越来越多过去属于高端车型的配置走向标配。阳光雨量传感器（Rain & Light Sensor，RLS）便是其中之一，目前该传感器在中国乘用车市场装载率已经超过50%，亚太地区尤其是中国、印度等市场仍将成为未来增长的主要动力。对驾驶员日常行车来说，这款传感器最直观的功能就是控制车辆自动雨刮与自动大灯的启停。
机构数据显示，全球汽车产量已超过9250万辆，全球电动汽车销量超过1700万辆，汽车智能化的快速普及正在持续推动环境感知技术的应用。2025年全球汽车雨量传感器市场规模为55亿美元，预计将从2026年的58.7亿美元增长到2034年的99.3亿美元，2026～2034年期间复合年增长率为6.8%。可以说，市场空间很大。
不过，目前阳光雨量传感器芯片普遍采用国际厂商方案，是国产一直以来需要突破的一块领域。
在2026年慕尼黑上海电子展上，纳芯微发布了阳光雨量传感器解决方案NSUC183x系列，这个方案最大的特点在于提供了“AFE”“AFE+SBC”“AFE+SBC+MCU”三种不同集成度的产品形态。围绕新产品的研发背景及技术考量，纳芯微信号链技术市场经理王良藩向EEWorld进行了详细介绍。
当前行业难点所在
汽车雨量光线传感器是智能车身与辅助驾驶环境感知的重要组成部分，从最初实现自动雨刮、自动大灯控制，到如今兼顾环境光检测、HUD 亮度自动调节等功能，其应用场景不断扩展，装车率也快速提升，在提升驾驶舒适性的同时增强行车安全。
从原理来看，雨量、阳光、环境光和隧道监测等功能均基于光电检测技术，系统通常由近红外LED、光电二极管、环境光传感器和MCU组成。
从系统功能来看，阳光雨量传感器需要同时完成光信号和雨量信号两类环境信息采集。光信号涵盖前向光、顶部光以及HUD背光等多个检测通道，不同光路对应挡风玻璃不同安装位置；雨量检测则基于光学全反射原理实现，当检测到雨滴时可自动启动雨刮，在车辆停放状态下，还可联动整车ECU自动关闭未关闭的车窗或天窗。
不过，要让阳光雨量传感器长期稳定工作，在设计上存在许多难点：
第一，需要长期适应复杂的道路环境，包括高温暴晒、隧道内外光线骤变、林荫道路明暗交替、夜间路灯变化等场景，对光信号采集精度、动态范围和环境适应能力提出较高要求；
第二，由于传感器安装于前挡风玻璃中央，仅有一个接近瓶盖大小的安装区域，整机空间极为有限，因此外围芯片及无源器件数量越少，越有利于实现小型化设计。
第三，传感器通过LIN总线与整车ECU通信，随着车载供电架构不断升级，对总线通信及电源防护能力提出了更高要求；
第四，整车OTA升级功能正逐步普及至阳光雨量传感器，过去产品普遍不支持OTA，而新车型已基本提出在线升级需求，这也进一步提高了芯片在信息安全、自诊断及功能安全方面的设计要求。
针对不同需求的三种产品形态
针对上述行业需求，纳芯微推出了NSUC183x阳光雨量传感器芯片系列，形成了纯AFE、AFE+SBC二合一以及AFE+SBC+MCU三合一SoC三种产品形态，覆盖从国产替代、平台升级到全新车型开发的不同需求。
“纳芯微认为，阳光雨量传感器最终的发展方向将是全部功能集成于单颗SoC芯片。”王良藩向EEWorld强调道。既然单芯片SoC是行业的发展方向，为何纳芯微没有直接只推出三合一方案？
对此，王良藩表示，经过与多家整车厂深入沟通后，纳芯微发现，目前行业仍处于从传统三芯片分立架构向单芯片SoC过渡的阶段，不同生命周期车型的需求差异明显。当前主流方案仍采用AFE模拟前端、集成LDO供电的SBC系统基础芯片和32位MCU三颗独立芯片，因此产品布局需要兼顾存量车型和未来平台。
首先，纯AFE方案主要面向存量车型国产替代及VAVE降本项目，可实现引脚兼容替换，无需大幅修改原有硬件设计，帮助车企快速完成国产化导入。
其次，AFE+SBC二合一方案面向平台升级过渡阶段的项目，随着OTA逐步普及，不同车型对MCU Flash容量存在不同需求，该方案可灵活搭配128KB或256KB Flash容量的外置MCU，兼顾不同配置及OTA需求，为过渡阶段提供更高的设计灵活性。
最后，NSUC1830三合一SoC则定位于全新整车平台，将AFE、SBC和MCU集成于单颗芯片，仅需搭配光电器件、少量阻容器件及两路扩流三极管即可完成整机设计，大幅减少外围器件数量，实现更小PCB面积、更低BOM成本和更少故障点，同时降低硬件开发复杂度，提升产品集成度和整机适配能力。
新产品的五大亮点
王良藩介绍，在芯片设计方面，NSUC183x围绕雨量检测、光信号采集、通信、电源及功能安全进行了全面优化。
第一是LED驱动。雨量检测采用光线全反射原理，当雨滴附着于挡风玻璃时，会破坏全反射条件，通过检测反射光变化即可识别雨量。芯片内部集成两路独立LED驱动，可扩大检测范围、消除盲区，单路驱动电流最高可达200mA，并提供多档可调电流配置，以适配不同透光率、不同厚度挡风玻璃的光学校准需求。同时，芯片支持多种LED发光时序配置，可避免LED驱动频率落入可闻频段，防止板级电容产生啸叫。
第二是通信和供电。芯片采用纳芯微自主研发并已实现大规模量产的LIN总线IP；集成40mA输出能力的LDO，不仅为芯片自身供电，还可支持外部挡风玻璃温湿度传感器，为整车自动空调提供玻璃温度数据，实现更加精准的座舱温控。
第三是功能安全。自动大灯相关光路检测满足ASIL B要求，自动雨刮雨量检测满足ASIL A要求，因此芯片内部电源系统及模拟信号链均采用高标准安全设计。
第四是配置模式。芯片提供六路物理采集通道，可灵活配置为“4路光信号+2路雨量”或“5路光信号+1路雨量”两种模式，方便客户根据车型需求进行资源分配。
第五是性能。NSUC183x整条信号链动态范围超过18bit，内部集成高性能放大器及Sigma-Delta ADC，可覆盖极弱光到强烈阳光等大范围光照变化，实现高灵敏度检测，同时避免强光环境下信号饱和。完整信号链包括：光电二极管采集环境光信号，经跨阻放大器完成光电转换，再通过可编程PGA进行增益放大，随后送入Sigma-Delta ADC完成数字采样，最终由MCU完成算法处理，并通过车载总线向整车ECU发送处理结果。
软硬结合的解决方案
“阳光雨量传感器真正的挑战来自于复杂真实道路工况。例如暴晒后的强光环境、地下车库驶出时的过曝、林荫道路光照快速变化以及隧道进出等场景，都可能导致自动雨刮误触发、自动大灯频繁切换等问题。”
王良藩表示，对此，纳芯微采用软硬件结合的解决方案。硬件层面，芯片集成环境光实时补偿电路，在光照快速变化时自动修正采集误差；软件层面，配套滤波算法，并开放给客户，支持客户集成到自身的算法当中，实现更加精准的环境识别。
此外，三合一SoC集成架构也进一步提升了功能安全和故障诊断能力。芯片内部的电源、AFE及MCU可完成全链路闭环自检，相比传统三颗独立芯片方案，大幅降低跨芯片故障诊断和ASIL认证难度。加之纳芯微提供完整参考设计，客户无需投入大量硬件开发资源，可将研发重点集中于系统逻辑及上层算法开发。
写在最后
王良藩向EEWorld总结表示，NSUC183x系列的核心优势主要体现在两个方面：一是针对行业由分立器件向高集成SoC演进的全过程，提供覆盖不同项目阶段的完整产品组合；二是依托高性能混合信号硬件与软件算法协同，在各种复杂行车环境下实现稳定可靠的环境光和雨量检测，为自动雨刮、自动大灯及HUD亮度调节提供精准控制，避免误触发和漏触发，持续提升用户驾驶体验。
