汽车电子发展趋势解析

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        汽车电子正朝着网络化和智能化的方向发展,电子控制装置将通过CAN总线提供稳定、可靠的低成本网络连接;电机、开关、传感器和车灯等则通过本地互连网络(LIN)进行网络连接。

  世界著名厂商飞思卡尔解决方案包括:基于8位908MCU的CAN/LIN总线车门控制方案、车灯控制方案、CAN/LIN网络解决方案;以9S12C32 16位控制器LIN主控制器控制方向盘、车灯开关、空调风机控制(LIN Slave HVAC Blower)、空调风门(LIN SlaveHVACDamperDoor)和仪表(LINSlaveCluster)等。

  汽车网络技术

  汽车制造商和一级供应商面临日益复杂的安全性、动力总成、底盘和车身系统协调统一的问题。诸如线控、碰撞避免、辅助驾驶等新兴系统都需要一个能以可预测的可靠方式提供极高数据速率的网络。MOST可支持高数据速率,然而,其网络标准则是专为连接车内多媒体设计的。CAN网络能连接几个ECU,而通常的数据速率仅为125k~lMbps。

  此外,CAN还采用优先仲裁来进行消息传输,这就意味着低优先级的消息总是在高优先级的消息之后进行传输,只有最高优先级的消息才能得到传输保证。相对较低的数据速率以及容错功能的缺乏使CAN无法适应较高级的应用(如线控系统),而LIN从本质上讲则是一种用于连接CAN的价格便宜且速度相对较慢的子网络,它无法达到下一代车辆中采用的高级安全系统所需的数据速率。

  FlexRay协议以一种高速、确定性的容错通信技术来满足此类需求。FlexRay专为车内网络设计,它不会替代任何现有网络,而是与已经成熟的系统配合使用,如控制器区域网络(CAN)、局域互联网络(LIN)和媒体导向系统传输(MOST)。FlexRay可控制先进的电子安全系统,如线控制动和线控转向系统。FlexRay技术是确定性的双信道架构,每个信道的总数据速率高达10Mbps。由于两个信道都在独立运行,因此总数据速率可达到20Mbps,至少是CAN网络的数据速率的20倍。确定性意味着不会依靠任何机遇。FlexRay由时间触发,并且完全可预测,不受任何外界影响。这对需要始终如一、绝对可靠的高速性能的安全应用来说至关重要。

  汽车安全性

  汽车安全性是集成电路设计师面临的一大挑战。新型汽车安全系统越来越智能化和自动化,而技术挑战也越来越严峻。比如说,安全气囊系统是从最初采用的单个驾驶员侧系统逐步演进而来的。飞思卡尔拥有广泛的中高级加速度传感器和相关的控制技术,能提供更复杂的安全气囊系统,包括前部和侧面碰撞保护以及其他头部和膝盖防护。

 以轮胎压力监测系统(TPMS)为例,直接的轮胎压力监控系统需要非常长的电池使用寿命,一般为7~lO年。由于电池位于轮胎内,所以笨重的电池不在可选之列,并且必须认真考虑测量和传输的频率。此外,还必须选择低功耗的组件。轮胎内的环境对于暴露到空气中的电子产品和硅压力传感器来说非常苛刻,介质保护对产品的生存能力以及热特性也非常重要。

  飞思卡尔的轮胎压力监测解决方案MPXY8300,它由电容性压力传感元件、温度传感组件、MCU、RF、加速度传感器和具有唤醒功能的接口电路组成,所有这些集成在一块芯片上。该芯片安装在飞思卡尔的超小型封装(SSOP)内。SSOP的尺寸和增强型介质保护功能使其成为气门嘴或轮胎上安装的轮胎压力监测系统(TPMS)远程传感模块的理想封装解决方案。

  高级信息娱乐系统

  采用新兴显示技术的高级信息娱乐系统逐渐将汽车电子的仪表盘转变成先进的信息和娱乐中心。驾驶信息系统(DIS)和远程信息处理技术日益体现出消费电子行业与汽车电子行业的融合。移动电话、寻呼机、PDA、蓝牙连接、WEB服务器、全球定位系统(GPS)、游戏系统和其他一些个人通信和生产力工具都可以通过与现有汽车电子系统相集成,而越来越适合汽车应用。同时,这些又为汽车制造商带来了新的设计挑战。

  由于通信标准不同,电气需求不同,软硬件平台不同,车内环境要求非常苛刻,又必须与车内的现有网络相兼容,因此设计师需要满足所有这些标准。

  飞思卡尔提供可扩展的仪表硬件和软件平台满足信息娱乐系统的要求,而这些要求会因不同汽车生产商和不同区域而存在差异,包括利用Amadeus媒体处理器研发的便携式和车载MP3音频解决方案,基于Power Architecture的mobileGT平台的Telematics/车载信息娱乐方案,以及多声道环绕Onyx DSP声音频方案。

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