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  • 具有线性热折返功能的LED驱动器设计

    具有线性热折返功能的LED驱动器设计

    温度是汽车发光二极管(LED)前照灯和尾灯应用中的一大问题。LED可承受高环境温度,同时在大电流下驱动以产生必要的亮度。这些高环境温度与大工作电流相结合,会使LED的结温升高,通常仅额定温度就高达150℃。结温较高的情况下,特别是结温与数据表规格不符时,可能会损坏LED并缩短LED寿命。那么,应如何做来降低LED的结温呢?     等式1表示每个LED消耗的电功率:     其中:Vf 是LED的正向电压,ILED是通过LED的电流。等式2是结温的通式:     其中:TJ 是结温,TA 是环境温度,θJAP是以摄氏度每瓦测量的LED结环热阻。 将电功率等式代入结温方程可得到等式3:     LED正向电压和热阻都是LED封装的特性。显然,在不同的环境温度下,LED电流是唯一的控制参数,其可验证LED结温是否符合最大规格。 为了改变通过LED的电流,您需要将环境温度测量值反馈至LED的驱动电路。设计人员经常使用负温度系数(NTC)热敏电阻来测量环境温度。而这些NTC热敏电阻会随环境温度的变化改变其电阻,因此设计人员需要测量NTC热敏电阻两端的电压,然后将该测量值转换为温度。 然而,NTC热敏电阻的一大问题在于其电阻随着温度的升高而非线性地减小。此外,由于电阻非线性地减小,其电流消耗会使温度呈指数级升高。由于通过LED的电流与温度成线性比例,因此拥有非线性器件需要一些外部电路或微控制器来线性化NTC热敏电阻电压,并正确地调节通过LED的电流。 TI LMT87-Q1等模拟输出温度传感器集成电路(IC)能够产生跟踪环境温度的电压,使用该器件可以简化总体温度测量电路,便于您实现线性热折返曲线。温度传感器的输出可直接反馈到产生LED用电流的器件中,而无需加装外部电路或微控制器以使NTC热敏电阻输出线性化。这样一来,需要的组件更少,且无需使用微控制器即可实现热折返。 图1中对NTC热敏电阻和模拟温度传感器方法的使用进行了对比。图2所示为NTC热敏电阻电压相较于LMT87-Q1输出电压的非线性。     图1:NTC热敏电阻热折返与模拟温度传感器热折返解决方案       图2:LED驱动器在整个温度范围内的电压输入   图2所示为NTC热敏电阻两端的电压与LMT87的输出电压之间的差异。将NTC热敏电阻与10kΩ的电阻器串联在一起(NTC热敏电阻的B25/85值为3435K,R25为10kΩ),可计算出NTC热敏电阻的电压。 虽然不违反结温非常重要,但热折返会使LED的发光度发生改变。发光度实际上就是LED的亮度。LED具有称为热滚降的特性,该特性基本上是在高温下降低的光效率。因此,虽然允许LED的结温非常高,但不能严重违反其最大规格,否则可能会导致亮度低于预期或需要的亮度。 决定LED发光度的另一大主要因素是照明模块中使用的光学设备。因此,虽然热折返需要线性运行,您可能需要在不同位置钳制曲线。在设计系统的热折返功能时,必须将所有这些动态因素考虑在内。 欲了解有关线性热折返的更多信息和使用TI模拟温度传感器更改热折返曲线的简单方法,请参见TI汽车日间行车灯(DRL)具有线性热折返功能的LED驱动器参考设计TI设计(TIDA-01382)。 其他信息:

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 led驱动器

  • 应用运算放大器外部照明时,要考虑的关键参数

    应用运算放大器外部照明时,要考虑的关键参数

    我是一名大学生,经常深夜驾车回到宿舍。驾驶途中,我总是要在一条很长的路上开车,路的两侧有许多悬垂的树木。白天这些树看起来很美丽,但到了晚上很可怕,因为看似其他学生会时不时地突然出现,正好走在我的车前。 幸运的是,我的LED头灯能够照到我的“夜猫子”同学。在这一事件背后,可帮助确保我的前灯运行的是一个通常很小但却很重要的设备——运算放大器(运放)。在本博文中,我将介绍为外部照明应用选择运算放大器时要考虑的关键参数。 在我们深度探讨运算放大器之前,让我们总结一下LED照明的工作原理。 LED的电流是照明系统的主要考虑因素,因为它控制光的亮度和强度。LED实际上在200Hz以上脉冲调制光,在此范围人眼最终达到平衡。 因为LED电流控制光的亮度和强度,因此运算放大器通常用作电流感测以帮助控制进入LED的电流。脉冲宽度调制(PWM)信号中的高电流峰值可能超过LED的指定电流水平,并对其使用寿命产生负面影响。下图1所示为LED前灯的整体系统框图,以及应用中使用的运算放大器。  图1:LED大灯照明的高级系统框图 要选择合适的运算放大器作为电流检测,它应该具有: 低失调电压(Vos),以实现更好的LED输出电流精度 低温度漂移,有助于系统在各种温度范围内实现恒定亮度。 若运算放大器直接连接到LED(而不是缓冲器或晶体管),则驱动LED的输出电流能力较强(在某些情况下)。 轨到轨功能,可最大化信号输入和输出,并避免削波。 由于在这些系统中成本始终是一个重要因素,TI提供了适用于外部照明应用的大量运算放大器,例如TLC2272A-Q1或TLV2372-Q1。对于更高分辨率的需求,OPA365-Q1是另一个选择,因为它具有宽带宽、极低的失调和轨至轨输出(RRO)特性。 当更早落日时,您在打开前灯,深夜驱车回家时,不要忘记这些运算放大器。请TI大量的汽车运放产品组合,并访问TI的车身电子和照明概述页面,了解有关系统级需求的更多信息 其他信息 有关LED照明中功率注意事项的更多信息,请参阅以下博文: 关于TPS92661-Q1的“利用汽前灯改善道路安全:LED矩阵管理器” 关于TPS92515HV-Q1的“照亮前方道路:汽车前置照明中的LED” 对于前灯中的其他运算放大器替代品,请参见关于ALM2902-Q1的“使用双高电流运算放大器驱动汽车LED灯” 查看TIDM-AUTO-DC-LED-LIGHTING,了解在前灯应用中如何使用运算放大器(OPA4322-Q1和LM2902-Q1)

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 照明 放大器 运算放大器

  • TI 在汽车车身电子和照明技术方面的改变

    TI 在汽车车身电子和照明技术方面的改变

    自主车辆, 平视显示器(HUD),混合电能动力总成…目前汽车行业一系列令人兴奋和改变游戏规则的发展动态列表令人惊讶。 在模型T问世一个多世纪后,创新继续加速。但有些事情并未改变,特别当涉及到驾驶员对内饰和外饰舒适性和可见性的期望时。   这就是为什么我要为德州仪器(TI)在汽车车身电子和照明方面的许多有趣进展点赞的原因。从车辆的外观造型到驾驶员如何看到带有室内灯的驾驶舱,这对汽车制造商及其客户来讲是一个非常适宜的时机。 LED正在改变所有的汽车 目前存在从白炽灯和HID灯转向LED照明的趋势。这种转换意味着汽车制造商可使用LED产生相同强度的光,同时消耗比旧式设备更少的能量。 除了提高效率,LED照明的更具多样化的外形也为车辆造型师带来新的创造力,在车内、车前和车后均可放置照明设备。我已看到一些奇妙的实验与新的车辆外部造型,因为新的和独特的前大灯和尾灯可能与LED配置。 由我们的TI解决方案系列驱动的相同LED技术,也可帮助我们的客户实施自适应前光系统(AFS),提高在非常黑暗的环境中驾驶的可见性。 增强乘坐体验 有许多针对驾驶员舒适度和便利性的有趣的应用程序。如,Bluetooth®低能量解决方案可利用驾驶员智能手机上的应用程序接合内饰舒适特征,如车厢温度、环境光颜色和座椅位置。 通过应用程序,驾驶员可通过调整诸如座椅位置、环境设置、定制内饰照明和喜欢的音乐喜好轻松定制汽车内饰。相同的智能手机应用程序可使用BLE作为一个更便利的方式让驾驶员解锁并启动他们的车辆。 支持汽车车身电子和照明的未来 我们在TI所做的工作将继续帮助我们的合作伙伴努力满足并超越客户期望。现在,我们正在忙于创建一系列LED照明控制解决方案,包括线性LED驱动器、开关LED驱动器和LED矩阵管理器。 我们还提供电流分流监测器和温度传感器,帮助客户开发照明应用中的故障诊断和保护解决方案。TI还正在开发DLP解决方案,允许客户实施高分辨率AFS系统和汽车BLE解决方案。 随着这些技术不断成熟,我很高兴能够帮助创造下一代高品质、可靠和高效电子产品,推动未来发展。 我鼓励您更多地了解我们的TI Designs,包括范围广泛的汽车的模拟、嵌入式处理器和连接产品及许多其他应用。这些设计可节省时间,无需从头开始构建一些东西,并让工程师将更多时间集中在定制化产品方面,以实现他们的目标。   访问更多车轮上的TI技术博客。 

    时间:2020-08-11 关键词: TI 汽车电子 led照明

  • 高级驾驶辅助系统(ADAS)下一步要干什么?

    高级驾驶辅助系统(ADAS)下一步要干什么?

    作为TI高级驾驶员辅助系统(ADAS)团队的部门总经理,我看到了这项技术在提供全方位更安全、更舒适和消息更广的驾驶体验方面所展现的令人难以置信的演变。 在TI,我们的片上系统(SoC)ADAS产品系列和我们提供的模拟组件的完整生态系统提供可扩展和开放的解决方案、常见的硬件和软件架构,适用于各种应用,包括基于相机的(前置摄像头、后置摄像头及环视系统、镜面更换、司机监控)应用,以及基于雷达的(盲点警告和碰撞避免)应用和传感器融合系统。   然而,尽管我们提供系统阵列,但有一件事并未改变——司机。无论我们开发多少新的ADAS解决方案,人类驱动程序都是难以量化的一个变量。 然而,这意味着将要做出重大改变。不管是否准备好,由一系列先进的传感器技术和数字处理能力驱动的自主车辆已经处于不同的发展阶段。 根据研究公司IHS AutomoTIve的报告,到2035年全球将有7600万个不同级别的自主车辆。路上行驶如此多的自主车辆的意义将重新定义每日通勤,并重写我们的客户和原始设备制造商(OEM)的期望。 使得自主工作 一系列新技术和解决方案是提供成功的自主车辆体验的基础。前所未有的自动化水平将需要更多的传感器,以便感知复杂的驾驶环境。反之,这将创建更大的数据量,以实时处理和跨网络分布,具有最大的可靠性。 所有这些都必须在极端环境条件下无缝运行。我很清楚,ADAS设计的未来需要一些关键的功能才能成功。 首先,尺寸、效率和性能将继续主导日常驾车体验,如同现在一样。更小、更高效、更强大的ADAS应用将变得更加关键,因为自主性驱动获取更大数据量的需求。处理所有这些数据以实时做出正确决定是另一个障碍,就像我们将数据从传感器传至处理器这一障碍一样。当然,解决方案必须具有财务意识,以便在豪华型到入门级汽车市场有利可图。 重新思考ADAS的作用 也许解决这些挑战的一种方法是开始考虑ADAS,而非部件整合。现在,ADAS子系统通常彼此独立工作。例如,自适应巡航控制不一定知道盲点检测正在做什么。 我们所需要的是一个更全面的ADAS方法,其中汽车上的所有传感器成为连接性更佳的集合体的一部分,以做出更智能和更可靠的决策。在TI,我们正在创建一个产品和解决方案的生态系统,旨在支持当今汽车市场和未来市场快速变化的需求。我们还与客户密切合作,引领他们一种不可避免的态势,即自主车辆将在我们的日常生活上演,而非不可实现。 显然,ADAS是一个令人兴奋的市场空间,总是充满变化。然而,从舒适性、安全性到燃油效率和连接性,我认为我们在汽车世界里感到特别有趣。这不亚于个人交通的整个概念正在变化,我很高兴自己能够参与这一令人兴奋的转型。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 adas

  • 汽车抬头显示(HUD)带来的全新驾驶体验

    汽车抬头显示(HUD)带来的全新驾驶体验

    现在的汽车拥有越来越多的酷炫功能:自动偏航辅助、后视摄像头、电动升降门按钮、牵引控制。 当然,车主们不用钻到引擎盖下查看就能知道新一代的汽车配置了各种各样过去没有的高新科技。   这些科技的进步远远不止是增加了一些舒适功能如车内手机无线连接、个人环境调节系统那样简单,许多新科技的设计均围绕数据传感和处理(即所谓的高级驾驶员辅助系统(ADAS)),确保驾驶者对道路状况和实时周边环境有更全面的了解。 理解行车数据 对OEM厂商来说,ADAS的发展带给他们的最大挑战是如何使驾驶员们在保证安全的前提下清楚地看到各类行车数据。 随着抬头显示器(HUD)开始成为越来越火的汽车配置,驾驶员们将开始对周边的环境产生全新的体验。这种全新的体验将彻底改变驾驶员在驾车过程中与汽车及周边环境的互动方式。 相比传统的汽车仪表盘,HUD更加智能,可在恰当的时机和位置显示驾驶员需要了解的行车信息。这些信息可以是如车速、航线、警报和后视影像类的直接数据,也可以是像撞车预警报、车道检测一类的数据。 通过HUD,车辆驾驶员不用从道路收回视线就可以阅读这些数据。所有的数据都会以令驾驶员最舒服的位置浮现在挡风玻璃上。 HUD有哪些新功能? 现在,许多OEM厂商已经在汽车中配置了某些形式的HUD。但是,随着HUD关键技术的进步,了解HUD潜能的汽车生产商们开始有更高的需求。 这些因素包括更宽的驾驶视野(FOV),增强现实技术、更高的显示对比度和分辨率。尤其是FOV——一个更宽广的驾驶视线,搭配增强现实技术,将有潜力成为HUD这项技术的制胜法则。全新的显示分辨率,与我们的DLP®技术一样,可允许OEM厂商显示如导航指示灯、实时路标指示等更多内容,并可扩展驾驶视野宽度达12度,几乎是之前的两倍,且该视野将覆盖在真实世界视野之上。 HUD的未来 显然,配置了ADAS功能的汽车需要一个更优化的方式来显示这些数据。HUD无疑就是最优化的显示方式。 HUD技术的进步,尤其是更宽阔的驾驶视野,意味着它早晚将取代传统的汽车仪表盘,成为驾驶员了解汽车及周边环境的基本方式。调查公司IHS汽车的一份报告显示,配置HUD的汽车2012年的全球年销售量为120万台,到2020年,这一数字有望达到910万台。 例如EvoCar demo,这是我们建立的一个功能强大的测试平台,可以测试各种驾驶员辅助性TI技术。 据传闻,配备了HUD的汽车将受到消费者的极力追捧。跟巡航控制和倒车影像一样,只有真正体验过HUD,车主们才会认可它的必要性。我们曾见到过体验了HUD功能的车主,对此功能的认知很快从“有了更好”变成“非有不可”。 我们将继续与世界知名OEM厂商展开合作,向他们提供DLP投影技术,使汽车拥有最新的HUD显示功能。但是,一切都基于汽车生产商和车主的需求,这将最终决定HUD在市场上的表现。 在未来几年,OEM厂商们将以各种创造性的、创新的方式将HUD装配到汽车上,单是这一预想,就令人激动不已。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 抬头显示系统

  • 汽车低压后备电池供电 eCall 参考设计

    汽车低压后备电池供电 eCall 参考设计

    紧急呼叫 (eCall) 系统是一个更新的电子子系统;你将在未来的几年越来越多的见到它的身影。汽车安全标准的不断增长已经使很多政府调查对eCall系统的需要程度。在2018年,欧盟将要求在所有新出厂的车辆上安装一个eCall设备。eCall系统将在出现严重交通事故时自动与紧急情况联系人取得联系,并且将气囊弹出、碰撞传感器信息、以及GPS坐标无线地发送至当地应急机构。由于eCall系统是必须遵守严格规定的全新汽车子系统,一个完整且专用的电源参考设计会使其设计起来更加简单。 我们来看一看图1,具有低中间电压的TI Designs汽车eCall电源参考设计 (PMP9769.1) 中的每一个方框。      图1:eCall系统由低压后备电池供电的汽车eCall电源方框图 后备电池选型 由于汽车已经有一个12V电池了,后备电池的意义何在呢?想一想,如果没有12V电池,而你又需要进行紧急呼叫的话该怎么办呢。eCall系统中没有后备电池的话,什么都不会发生—没有电话呼叫、GPS也找不到你、紧急救险车辆也找不到你。你也许会被困数日,或者更糟。这也是后备电池在eCall系统中起到关键作用的原因:为了确保这个事关生死的系统的可靠性。 eCall参考设计用电压通常在2.5V和4.5V之间的低压后备电池满足了eCall系统的需要。常见电池化学成分包括锂离子、锂聚合物、磷酸铁锂 (LiFePO4),以及不同的镍化学电池。三个镍电池单元产生出一个处于合适范围内的电池组电压,而只需一个锂电池就可以产生出同样的电压。在成本、能量密度、尺寸和电池节电压之间做出均衡后,磷酸铁锂电池可直接由参考设计中使用的bq25071 线性充电器和bq28Z610电量计提供支持。其它电源管理器件支持不同的化学成分,不过你必须找到最佳的电池管理解决方案来使用不同化学成分的电池。 汽车电池到5V电压轨 任何汽车系统中的一个主要要求就是保护电压较低的电子元器件不受主汽车电池的电压偏移的影响。在系统使用一个较低电压后备电池的系统中,12V标称汽车电池也必须降压到一个更加可用、更加接近后备电池电压的电平。这样可以在不产生过多热量的情况下实现高效充电。LM43603-Q1同步降压转换器能够从汽车电池中生成一个5V系统电压轨。虽然LM43603是一个36V输入额定值器件,并且符合汽车应用要求,它还支持2MHz以上的运行,以避免AM无线电波段的干扰。 电源路径选择 这个电路确保了一个始终处于供电状态的eCall系统,或者由LM43603-Q1(如果汽车电池可用),或者由后备电池供电。3个由TL331-Q1比较器控制的CSD25402Q3A p通道NexFET™ 功率MOSFET为系统提供最高可用电压。 电源路径控制块为系统中剩余的DC/DC转换器供电。这些转换器将中间电压轨转换为每个负载所需要的准确电压。 GSM模块电源 全球移动通信 (GSM) 子系统通常需要大约3.8V的电压在汽车和蜂窝网络间实现通信。由于后备电池电压在这个电平周围上下波动变化,必须要有一个降压-升压转换器。TPS63020-Q1降压-升压转换器支持GSM所需的2A电流,以及2.4MHz AM无线电波段以上的开关频率。 MCU电源 每个eCall系统都需要一个微控制器 (MCU),对eCall子系统进行看管和监视,并且实现与汽车的通信。其它逻辑电路通常以同样的电压运行,而这个电压值通常为1.8V。由于这个电压低于中间电压轨电压,你可以使用一个降压转换器。TPS62290-Q1是一款在2.25MHz AM无线电波段以上运行的小巧、简单降压转换器。 GPS模块电源 GPS模块需要5V电压,但是电流要比GSM电源所提供的电流低。然而,中间电压轨的电压就是5V,所以还需要一个降压-升压转换器。在设计中重新使用TPS63020-Q1可以将总体物料清单 (BOM) 数量保持在较低水平上。 音频放大器电源 音频放大器电源电压和电流要求在很大程度上取决于音频放大器的选型,以及车内扬声器的位置。扬声器位置会对所需的输出功率产生很大影响,而这也反过来会影响音频放大器所需要的电压和电流。在几乎所有情况下,升压转换器在音频放大器由低压中间电压轨供电运行时为这个音频放大器供电。 TAS5411-Q1音频放大器提供高达8W的功率,并且接受高达18V的电源电压。TPS61175-Q1升压转换器为音频放大器提供9V电压。TPS61175-Q1将升压级集成到主功率MOSFET中,并且运行频率可被设定为高达2.2MHz,高于AM无线电波段。 这些是你为低压eCall系统供电时所需要了解的全部内容。你将如何使用具有低中间电压的TI Designs汽车eCall电源参考设计来缩短你的设计时间呢? 其它资源: 你的车内为什么需要一个5.5Vin降压-升压转换器? 电池管理对eCall系统的重要性

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 ecall tps62290q1

  • 解决汽车仪表板电源设计问题

    解决汽车仪表板电源设计问题

    不知你还记不记得,仪表板曾经非常的枯燥乏味?它们通常有5个功能:速度计、转速表、里程表、油量表和温度表。     图1:以前,仪表板很简单,耗电也比现在低很多 万一你受不了配偶的唠叨,最终同意驾车去Winnipeg时,比较时髦的仪表板可以显示单位为英里/小时和公里/小时的速度值。所有的表盘都是机械的。唯一一个使用图形化显示方式的就是油量,看起来好像一把钥匙从水中伸出来。     图2:以前的仪表板中的图形化显示非常有限,其中就包括这把从水体中伸出的万能钥匙。 在过去几年中,仪表板开始变得越来越有意思了。如果你还未升级你的81 Scirocco的话,它们可比之前好看多了。     图3:目前,仪表板已经是数字化的了,耗电也更多了。 目前的大多数仪表板是数字的,将LCD和LED用作背光光源(图3)。事实上,如果你只有一个3.5英寸显示屏的话,就属于比较低端的了。目前的发展趋势是7英寸显示屏,如果你买得起高端车辆的话,那么12英寸显示屏也属于标配。当然,除此之外,通过操纵方向盘上的按钮,你可以轻松控制显示屏。你可以在仪表盘上查看与车辆相关的全部信息,比如说正在收听的歌曲(包括专辑封面),车辆诊断信息,以及周围环境的3D显示。 所有这些增强功能都需要更多的处理能力。对于低端和中级车内的仪表盘来说,不使用电池的转换器的最佳功率平衡点在15W的范围内 (5VOUT x 3A)。具有超大屏幕的高端仪表板的功率会超过25W。 在输入电压和输出电流等基本技术规格之外,数据表中下一个最重要的技术规格有可能就是静态电流 (IQ)。实际上,其中涉及两个数字。关断静态电流是稳压器IC被一个启用或关断引脚完全禁用时的电流值。另一方面,待机静态电流是器件被启用,但是没有负载时的电流。 随着汽车内不断增加的电气化水平,越来越多的电子元器件被接至12V电池。其中的一些电子元器件永远都不会被禁用。你可以想一想你的密钥卡。在这个信号的另一端是被称为被动进入启动系统 (PEPS) 的系统电路。PEPS系统必须始终处于“接通”状态,时刻等待着来自密钥卡的信号。(否则的话,你也许就必须使用钥匙链上的钥匙了,而这是我们不希望看到的。)无论怎样,由于PEPS系统始终处于接通状态,它一直会从电池中汲取待机静态电流。 在仪表盘中,有几个电路会始终接通,这一点与PEPS系统中的情况是一样的。比如说实时时钟、CAN/LIN收发器和微控制器。对于整个仪表盘来说,在待机状态下所允许的总体流耗典型值大约为100µA,在处理器流耗轻松达到50µA的情况下,实现这一点并不容易。 有几个不同的方法和途径可以解决这个难题,尽可能地降低仪表板内的电源静态电流。由于直到目前低静态电流开关稳压器的数量还不是很多,大多数常见方法就是使用一个与开关并联的低静态电流LDO。开关将被禁用,而LDO可用于唤醒下游电路,与此同时,从电池中汲取更少的电流。 目前来看,有诸如LM43603-Q1的器件,其待机静态电流为27µA,这样的话,你就可以不使用LDO了。这样就大大减少了BOM成本。此外,需要牢记的一点是,这个值为27µA的电流值是对于同步器件来说的—非同步器件数据表将提供只针对IC的待机静态电流,其中不包括二极管。二极管内的电流泄露值在高温情况下会高达1mA,而这会大大超出你的预期值。 在这些情况下,你需要消除任何可能的毫安级流耗,以符合那些特别有想法的静态电流预算,而全新的LM53603-Q1甚至可以更好地满足这一要求。你还可以看一看数据表,其中的值为23µA,你也许会觉得差别也不是很大嘛。不过,LM53603-Q1的输出电压是固定的,因此,无需反馈电阻器。反馈电阻器内的电流泄露会很容易在你的系统中增加3-5µA的流耗。 除了消除系统中隐藏的静态电流源,这些同步器件的功率也在上面提到的15W最佳功率平衡点范围内。作为一名工程师,如果你十分希望用较少的外部组件来实现出色性能,那么请查看其中一个特有下方所示LM53603-Q1和LM43603-Q1(图4)的2层参考设计。     图4:PMP10735是一款针对汽车仪表盘(具有CISPR 25 5类兼容TI Design)的宽Vin,3A降压2层参考设计 其它资源 在你的下一个设计中考虑使用TI的SIMPLE SWITCHER® LM43603-Q1和LM53603-Q1电压转换器。 观看视频,了解如何使用前端保护电路来减少静态电流流耗。 下载这些已经测试的参考设计: 针对汽车仪表盘(具有CISPR 25 5类兼容TI Design)的宽Vin,3A降压2层参考设计 针对汽车应用的EMI性能经优化的2层15W电源   用TI的WEBENCH® 汽车设计工具开始一个电源设计。  

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 仪表板

  • 汽车无钥匙检测系统(PESP)工作原理

    目前随着PEPS的出现,彻底改变了汽车安防的应用前景,给用户带来了全新的舒适和便利的体验;TI的方案已经在很多车型中得到大量的应用,例如:Toyota,现代,通用等等。 本设计运用TI最新的CRAIDAES产品RF430F5155设计为钥匙端,TRF4140作为汽车的基站端。当车主进入车子附近的有效范围的时候,汽车会自动检测钥匙并自动进行身份识别,只有合法身份的钥匙才可以打开车门或者后备箱;当车主进入车内,只需要按引擎启动按钮,车子会自动检测钥匙的位置,判别钥匙是否在车内;如果在车内,就可以成功发动引擎。通过PEPS, 低频和超高频的通讯,双重的认证,大大提高车辆的安全性。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 trf4140 rf430f5155

  • 设计一款只用于汽车的 WEBENCH 工具!

    上周当我飞抵佛罗里达州 Fort Myer 机场时,这里展示着福特公司生产的各种经典汽车。机场广场展示的这些福特老爷车有近一百年的历史,看上去高贵典雅,尤其是那款旁边摆放着真人大小亨利.福特画像的黑色标志性T 型车,这款闪亮的 T 型车是一代机械工程天才的惊世之作。但这些具有百年历史的老爷车都缺乏一种我们习以为常的元素 — 电子设备。 与一个世纪之前形成鲜明对比的是,当今汽车塞满了半导体产品。数百个集成电路上散布的数十亿颗晶体管繁忙地工作,使当今汽车成了极为高级的工程设计产品。 即便就在眼前,我们也经常忽视汽车内的大量半导体器件: 大量微控制器进行数百万次浮点运算,使车辆保持运行状态; 传感器嵌入在车辆各个位置,收集和处理复杂信息; 电机驱动器是车内的控制马达,数量多达数十个; 射频芯片用来接收和传感信号,帮助我们保持通讯畅通、实现定位、确保安全; 音频电子设备可播放我们最喜爱的歌曲,而视频则可让我们的孩子们安静地待在后座上。 同时,这些高级系统也需要在精确的电流电压下供电。与其说现代汽车是交通工具,还不如说它们是精密的电子网络。我在其它地方阅读过相关介绍,目前一台普通汽车内有近 100 亿个晶体管。 随着汽车工业的快速发展,汽车设计人员也面临着更多挑战。汽车系统非常复杂,需要在设计上符合严格的安全性及可靠性标准。汽车中的半导体组件需要在极为恶劣的环境下工作,同时还要具备更强的性能可靠性。从目前提供的数以百万计电子器件中选择汽车级电子器件,也是一项非常重要的任务。 在TI,我的工作是努力为所有外部工程师简化设计流程。我认为到目前为止我们取得了优异的 WEBENCH® 工作成绩,它可帮助工程师快速设计出 12V 输入至 3.3V 输出的降压电源,例如设计一款复杂的多轨 FPGA 系统电源。但有一点还需要完善,那就是设计只用于汽车的 WEBENCH 工具。因此在过去的 14 个月中我一直在努力工作,针对汽车应用增强我们的 WEBENCH 设计工具。目前的新产品是“WEBENCH 汽车设计工具”,它可帮助您快速设计汽车系统并对其进行原型设计。您不仅可获得 WEBENCH 为商业应用提供的功能强大的相同工具套件,而且还可集中精力进行汽车电子设计。依然非常便捷(如果不是这样,烦请告诉我!): 访问 ,从 WEBENCH 汽车面板开始; 输入您的条件,例如 9V 至 18V 输入、3.3V 输出以及 2A 输出电流; 查看汽车选框; 优化成本、尺寸与效率; 在各种分析中选择。 为了向您形象展示逐步操作的流程,我还制作了第一个演示视频,请点击这里。 我想我下辆新车中的相关部件也许就是使用 TI WEBENCH 工具设计的。为此我深感自豪。如果您的下一个设计采用了 WEBENCH 工具,请在这里分享您的体验。我很喜欢关注汽车,也希望能够对您有所帮助。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 webench

  • 全国21个省份出台出租车改革意见 85个城市政策落地

    全国21个省份出台出租车改革意见 85个城市政策落地

    电子发烧友早八点讯:据央视网报道,记者从交通运输部了解到,截至4月24日,全国共有21个省份出台了出租汽车改革意见;全国338个地级及以上城市中,85个城市已经出台了落地政策,118个城市公开征求意见。神州专车、首汽约车、曹操专车、滴滴出行、飞嘀等5家全国性网约车平台公司和厦门1家地方性平台公司已经获得了经营许可,其中,神州专车、首汽约车、滴滴出行分别在15个城市、13个城市和7个城市获得经营许可。在行业深化改革过程中,各地交通运输部门创新管理服务方式,与相关部门协同配合,建立协调联动机制,新业态逐步规范,传统业态积极转型升级。但当前部分地区政策出台滞后、治理能力不足等问题。 交通运输部副部长刘小明指出,要进一步落实属地管理责任,抓紧出台改革落地文件,对于传统业态,要重点破解转型升级难题,规范经营权管理,完善价格形成和利益分配机制,提升服务质量;对新业态,要创新监管方式,提升信息化监管水平,完善联合监管机制,充分利用信用手段,规范网约车创新发展。同时,要强化政策的跟踪评估和优化完善,使政策更加符合行业发展实际,更好满足群众出行。 刘小明强调,出租汽车行业是重要民生领域,事关人民群众出行与社会稳定大局,这次深化出租汽车行业改革是一项示范性、标志性改革,落实好这项改革,对于推动其他新业态的改革,实现行业治理体系和治理能力现代化具有重要意义。要进一步充分认识改革的重要性、紧迫性和复杂性,不断推动出租汽车行业深化改革,让中国智慧落地生根、开花结果。 声明:电子发烧友网转载作品均尽可能注明出处,该作品所有人的一切权利均不因本站转载而转移。作者如不同意转载,即请通知本站予以删除或改正。转载的作品可能在标题或内容上或许有所改动。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子

  • 抢夺6800亿汽车市场,先得过这个坎!

    抢夺6800亿汽车市场,先得过这个坎!

    导读:汽车电子市场的不断增长和技术的创新为国内外汽车电子相关厂商带来更好的发展机遇。但不容乐观的是,我国目前的汽车电子元器件依然以进口为主,因此摆脱进口依赖,加快汽车电子元器件国产化是我们需要迫切解决的课题。 汽车电子化成为电子元器件主要增长点 汽车电子市场的不断增长和技术的创新为国内外汽车电子相关厂商带来更好的发展机遇。2014年全球汽车电子市场规模为2050亿美元,预计2015-2020年将以8.5%年复合增长,到2020年全球汽车电子市场规模将超3300亿美元。 中国作为汽车产销大国,汽车电子市场需求亦快速增加,市场规模不断壮大。2014年中国汽车电子市场规模为3591亿元, 2015年达到4012.4亿元,预计2016-2020年将以11%年复合增长,到2020年全球汽车电子市场规模将达近6800亿元。 2014-2020年中国汽车电子市场规模(亿元): 近年来,随着传感器技术应用的增加和互联网对汽车的逐步渗透,汽车的电子化趋势越来越明显,并且出现了以特斯拉为代表的高度电子化和以谷歌无人驾驶汽车为代表的智能化产品。中国作为汽车产销大国,汽车电子市场需求亦快速增加。汽车电子的渗透率持续提升,将驱动汽车电子元器件行业稳定增长,并带来新的增长空间和发展机会。 汽车电子元器件依赖进口 汽车电子是电子信息技术与汽车传统技术的结合,是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。广义上讲,汽车整车中所有与电路电气相关的装置都属于汽车电子,小到电子元器件,大到整个电子控制系统。 汽车电子装置包括汽车信息系统、行车电脑、导航系统、汽车音响与影视娱乐系统、车载通信系统等。该装置需要的电子元器件种类与普通家电、数码、通讯等电子产品差别不大。但因为汽车电子长期处于震动及恶劣的外部环境中,对电子元器件的抗拉、抗弯、抗震动、耐腐蚀、耐高温等可靠性要求很高。 我国作为第一大汽车生产国与消费国,占汽车成本25%左右的汽车电子市场规模已超过4000亿元。但不容乐观的是,我国目前的汽车电子元器件依然以进口为主,我国自产汽车电子元器件核心技术匮乏,以中低端市场为主。 国产汽车电子元器件整体市场占有率不高,主要原因除了技术水平较低外,与我国目前的汽车制造商性质有很大关系,我国产销的轿车大部分是合资品牌,只在我国组装,绝大部分零部件都从国外进口,这在很大程度上打压了我国的汽车产业链,汽车电子也同样因为没有市场的支撑而技术研发投入不足,造成一定程度上的恶性循环。但是我国的汽车电子也处于一个转折的关头,很多有实力的公司已经在汽车电子元器件开发上加大投入。 国外汽车电子元器件的技术水平并非不可企及,假以时日,我们一定能追上甚至超过他们,期待汽车电子元器件被我国主导的时刻早日到来。 汽车电子元器件门槛很高 随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高,汽车正逐渐由机械系统向电子系统转换,目前汽车中使用的电器和电子产品原件占汽车总成本的比例已从25%提高到40%,再加上汽车电子化程度持续提高,成为汽车电子行业快速增长的重要驱动力,智能化、节能化和车联网化成为汽车行业发展趋势,势必会使这一占比进一步提高,推动汽车电子万亿级市场不断扩大。但同时,这些发展趋势也对汽车电子及元器件、材料等的使用性能提出更为严苛的要求。 像车规电阻、电容、电感等电子元器件,虽然看起来简单,其实市场门槛很高。这是因为车规产品对于电子元器件的性能、可靠性与寿命要求非常高,车载严苛的环境对这些电子元器件的生产工艺有极高的要求。电子元器件厂商的车规产品几乎都与消费类分开生产,整车不断进化的过程也是车载电子元器件不断进化的过程。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 无人驾驶 智能汽车

  • 十大ADAS处理器芯片的全面梳理

    十大ADAS处理器芯片的全面梳理

    在过去的两年多时间,我有拜访数百家企业,最近一直花时间在做针对性地梳理和总结。在现在的电子信息领域,跨界融合的节奏越来越快,产业链各环节的衔接也是前所未有的紧密,所以现在看一个领域或一个项目,需要从整个产业链条各环节去综合考虑,包括云管端,包括硬件、软件、算法、数据,且各产业链条上各家企业,随时做前向或后向的整合,竞合关系随时转换。随着新硬件时代的来临,对产业的研究提出了更高的要求,思考的纬度需要变得更宽,要理清里面错综复杂的关系以及未来的发展趋势,工作量数倍于从前。而对产业链各个环节标杆企业的研究是必备的功课,只有了解这些大企业的策略和动向,才能发现其中可能存在的创业/投资机会。所以最近有意识的对大企业做一点研究,如之前的音频、视觉、IOT平台等,以及本篇的主要针对ADAS的芯片厂商,理解各家的主要产品线和状态。 ADAS(高级辅助驾驶系统),是指利用安装于车上各式各样的传感器,在第一时间收集车内的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。通常包括导航与实时交通系统TMC,电子警察系统ISA 、自适应巡航ACC 、车道偏移报警系统LDWS、车道保持系统,碰撞避免或预碰撞系统、夜视系统、自适应灯光控制、行人保护系统、自动泊车系统、交通标志识别、盲点探测,驾驶员疲劳探测、下坡控制系统和电动汽车报警系统等。 目前来看汽车的创新绝大部分来自于汽车电子的创新,而从汽车电子系统来讲,正在由分散式架构(众多的ECU控制),逐渐向集中式乃至中央控制系统(超级处理器)演进,这一趋势落实到ADAS上也是同样规律。这一趋势的变化,包括减少ECU,降低功耗,提高处理器和内存利用效率,降低软件的开发难度和提高安全,使汽车半导体厂商在整个汽车产业中扮演越来越重要的角色。同时,对ADAS处理器芯片来说,目前呈现出如智能家居类似的产品形态,单品爆款,以及多功能的组合,即类似于Mobileye的视觉处理ADAS芯片单品,以及多传感器的融合,使ADAS处理芯片成为平台的趋势。目前来看这两种形态都有市场,单功能会使ADAS在中低端车甚至后装市场,更大范围的普及,当然性价比是前提。而多传感器的融合会提升自动驾驶的等级向Level4甚至Level5方向走,目前像Google、百度等无人车都在做多传感器的融合,只是目前为止还没有专门的Level4/5ADAS ASIC芯片而已。 从芯片设计来说,现在ADAS处理器芯片的主要挑战在如下几个方面: 1)车规级的标准,最好过ISO26262,达到ASIL-B甚至ASIL-D级别 2)高计算量以及高带宽,特别是多传感器融合的芯片,需要更高的芯片频率,以及异构设计,以达到快速的数据处理速度,同时传输的吞吐率上也有较高要求。 3) 随着人工智能在ADAS上的应用,针对芯片的设计会考虑增加硬件的深度学习设计,如何在软硬件上做取舍,以及人工智能计算模型与原有软硬件架构以及整个系统设计上做匹配,目前来看还在早期探索阶段。 下面主要介绍各家主要ADAS处理器芯片厂商的产品,希望从他们的产品中一窥现在ADAS处理器芯片领域的现状,以及未来的发展趋势。 高通/NXP 由于高通已经收购NXP,所以在这里一起介绍。高通自己主要通过自己的移动处理器芯片(改成车规级),开始逐步切入ADAS,当然刚开始做环视等,最近有和纵目合作,在CES上推出首个基于骁龙820A平台并运用深度学习的最新ADAS产品原型,该产品运行了820A神经网络处理引擎(SNPE),能实现对车辆、行人、自行车等多类物体识别,以及对像素级别可行驶区域的实时语义分割,当然离商用应该还有一定距离。总的来说,高通骁龙产品策略应该还是以车载娱乐信息系统为主,逐步向更专业的ADAS拓展。 同时,NXP以及之前NXP收购的飞思卡尔,在汽车电子和ADAS芯片领域都有完整的产品线布局。 NXP已经发布Blubox平台,为OEM厂商提供设计、制造、销售Level 4级(SAE)无人驾驶汽车的解决方案计算平台。下图是NXP的ADAS系统框图,该系统对多路视频、77G雷达的数据进行融合处理,然后传送给云端和车身系统。我们看到NXP是能够提供全套Reference方案的公司,在这一块的产品线很全,虽然现在没有做更多的芯片集成,而是提供相对分散的芯片及解决方案。我们这里重点介绍一下中央处理器S32V234和MPC5775K,MPC5775K是对雷达数据进行处理,而S32V234是对多传感器处理过的数据进行融合分析,通过CAN总线,把结果传给车身系统。 S32V234是NXP的S32V系列产品中2015年推出的ADAS处理器,支持CPU(4颗ARM V8架构A53和M4)、GPU(GC3000)和图像识别处理(CogniVue APEX2 processors)的异构计算,5W的低功耗设计。通过CogniVue APEX2 processors能同时支持四路汽车摄像头(前、后、左、右),抽取图像并分类,同时GPU能实时3D建模,计算量达到50GFLOPs。所以按照此硬件架构可完成360度环视,完成自动泊车等功能。同时,该芯片预留了支持毫米波雷达、激光雷达、超声波的接口,便于实现多传感器的融合,该芯片支持ISO 26262 ASIL B标准。 QorivvaMPC567xK系列基于Power Architecture® 的32位MCU,MPC577XK是专门的雷达信息处理芯片,该系列增加了芯片的存储器,提升了运行速度和性能,能够支持自适应巡航控制、智能大灯控制、车道偏离警告和盲点探测等应用。从整个雷达系统来看,结合77G雷达收发器芯片组、Qorivva MPC567xK MCU、FPGA, ADC, DAC, SRAM, 支持长、中、短距离应用。这里需要重点关注的是信号处理工具集(Signal Processing Toolbox)设计,包括了FFT、DMA、COPY、Scheduler。目前77GHz的FCMW型雷达在数字信号处理中需要使用FFT,即快速傅里叶变换,一般车载雷达的采样点在512-2048左右,从芯片架构图我们看到专门的FFT电路。 除了S32V系列,被收购的飞思卡尔有一款著名的i.MX系列芯片也可以作为中央处理器。i.MX特别是i.MX6在汽车上,特别是车载信息系统上有大量的应用。众多的汽车厂商使用i.MX。 英特尔/Mobileye/Altera 通过一系列的收购,英特尔在ADAS处理器上的布局已经完善,包括Mobileye的ADAS视觉处理,利用Altera的FPGA处理,以及英特尔自身的至强等型号的处理器,可以形成自动驾驶整个硬件超级中央控制的解决方案。 其中特别要指出的是Mobileye的EyeQ系列,已经被多家汽车制造商使用,包括奥迪、宝马、菲亚特、福特、通用、本田、日产、标致、雪铁龙、雷诺、沃尔沃和特斯拉等在内。最近的EyeQ4展示的性能已经达到2.5 万亿次每秒的性能,其运行功率可低至3W。从硬件架构来看,该芯片包括了一组工作在1GHZ的工业级四核MIPS处理器,以支持创新性的多线程技术能更好的进行数据的控制和管理。多个专用的向量微码处理器(VMP),用来应对ADAS相关的图像处理任务(如:缩放和预处理、翘曲、跟踪、车道标记检测、道路几何检测、滤波和直方图等)。一颗军工级MIPS Warrior CPU位于次级传输管理中心,用于处理片内片外的通用数据。 由于目前融合多是雷达与摄像头融合,所需要的带宽,一般的ASIC都能够满足。但是要融合激光雷达,则最好用FPGA,FPGA做传感器Hub是最合适不过的。同时传感器融合目前应用较少,合适的ASIC并不好找,FPGA成为主流选择。同时,对一些精度要求较高的雷达,如使用单精度浮点处理实现一个4096点FFT,采样点越多,误差就越小,但运算量会大幅度增加。它在每个时钟周期输入输出四个复数采样。每个FFT内核运行速度超过80 GFLOP,这一般需要FPGA才能比较好的实现。一般车载雷达的采样点在512-2048左右,但军用的可以达到8192,必须配备FPGA。如下图在AudizFAS的实物中,采用了Altera的CycloneV SoCFPGA,作为sensor fusion,同时负责毫米波雷达与激光雷达数据处理。 瑞萨(Renesas) 瑞萨针对ADAS处理器这一块业务,提供了较完整的产品线系列,也提供ADAS Kit开发系统。就芯片系列来说,最出名的莫过于其R-Car产品线,该系列高配产品的硬件架构包括了ARM Cortex A57/53、ARM Cortex R系列、Video Codec,2D/3DGPU、ISP等,能同时支持多路的视觉传感器输入,支持OPENGL、OpenCV等软件,符合ASILB车规级别。其实该产品最早是用于车载信息娱乐系统,而后该系统产品逐步适配汽车环视视觉系统、仪表板及ADAS系统等,该发展路径值得国内想进去汽车领域的半导体厂商借鉴。 除了R-Car系列产品外,就像NXP一样,瑞萨也有针对雷达传感器的专业处理器芯片如RH850/V1R-M系列,该产品采用40nm内嵌eFlash技术,优化的DSP能快速的进行FFT的处理。 最近有报道说瑞萨发布了Renesas Autonomy,一个全新设计的ADAS和自动驾驶平台。具体细节还不清楚,但是据瑞萨电子美国区汽车业务副总裁Amrit Vivekanand指出,瑞萨此次推出的自动驾驶平台与竞争对手不同,“这是一个开放的平台,希望用户更方便地将他们的算法、函数库和实时操作系统(RTOS)移植到平台中来。” Renesas Autonomy平台发布的第一个产品,是一块图像识别片上系统(SoC),叫作R-Car V3M。瑞萨将该高性能视觉处理芯片描述为“优化处理单元,首选应用于智能相机传感器,也可以用于环绕视觉系统甚至激光雷达的数据处理。”来自半导体行业分析公司Linley Group的高级分析师Mike Demler认为,此次发布的开放平台和产品,可以看作一种瑞萨电子对标Mobileye的布局,“他们希望吸引到没有与Mobileye合作的汽车制造商,尤其是日本厂商,也希望吸引到一些制造ADAS产品的TIer 1厂商。 ”相比于Mobileye处理平台的“黑箱”系统,瑞萨在不断强调解决方案的“开放”二字,这也是每个誓要抗衡Mobileye的处理器厂商都倾向于谈论的问题。瑞萨方面表示,其最新发布的R-Car V3M处理模块的全部算法将对其用户开放。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 adas 处理器芯片

  • 北京网约车新政20日实施 5 平台获得经营许可

    北京网约车新政20日实施 5 平台获得经营许可

    电子发烧友早八点讯:5月18日,北京市交通委向滴滴出行和神州专车发放北京区域网约车经营许可。去年12月21日,北京发布网约车新政,并预留五个月过渡期,5月20日,过渡期结束,新政将正式实施。目前,5家在京经营网约车平台获得经营许可。 北青报记者从市交通委运输管理局获悉,5月18日,市交通委运输管理局给注册地在外埠的滴滴出行和神州两家网约车平台发放了北京区域网约车经营许可。加上之前在京取得全国线上能力认定和北京区域网约车经营许可的首汽约车、飞嘀、易到3家网约车平台,在京经营的已有5家网约车平台取得经营许可。 据介绍,在许可办理过程中,交通、公安、税务、通信、人民银行营业部、网信等部门密切协作、积极沟通,细化完善了相关许可流程和许可条件,按照“一口受理、联合审批”的原则,依法完成了许可工作。5家平台公司按照国家和本市的相关规定,积极主动提出网约车平台许可申请,提交申报材料,完善自身管理体系和服务体系,接受政府部门许可审核。 下一步政府有关部门将按照国家和本市网约车相关规定,加强监管,指导各网约车平台公司提升服务质量,合规经营,促进本市网约车和巡游车融合发展,更好地为市民出行提供服务。 去年12月21日,北京发布网约车新政,并预留五个月过渡期,5月20日,过渡期结束,新政将正式实施。不过平台许可获得后,各个网约车平台还需要完成车辆和人员的相关手续。 北青报记者获悉,目前,除了首汽约车外,各个平台上已经考取了网约车驾驶员许可证的人员并不多,尚需一定时间进行资质考取。 声明:电子发烧友网转载作品均尽可能注明出处,该作品所有人的一切权利均不因本站转载而转移。作者如不同意转载,即请通知本站予以删除或改正。转载的作品可能在标题或内容上或许有所改动。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 网约车

  • 车用MCU浅析,MCU在汽车电子中的原理与特点,选择汽车MCU应考虑的因素

    车用MCU浅析,MCU在汽车电子中的原理与特点,选择汽车MCU应考虑的因素

      在汽车电子的各个系统当中,往往需要采用车用MCU(车用微控制器)做为运作控制的核心,而汽车对电子系统的倚重,也刺激车用微控制器市场的快速成长。电子系统在汽车中的应用越来越复杂,车用MCU也发挥越来越重要的作用。      汽车作为一部大型的机电一体化设备,汽车电子在汽车整体成本中的比例越来越大。目前欧美发达国家汽车电子的平均成本达350美元以上,其涵盖了从车身控制、动力传动、车身安全,到车内娱乐的各个方面。   微控制器(MCU)作为汽车电子系统内部运算和处理的核心,也遍布悬挂、气囊、门控和音响等几十种次系统(Sub-System)中。由于汽车作为高速交通工具承载了对用户生命安全的保障,同时汽车经常工作在十分恶劣的环境中,其对内部电子设备的可靠性要求要远高于一般性电子产品。因此汽车电子所用的MCU与一般性产品的结构差异虽然并不很大,而一般的MCU产品由于可靠性不能符合厂商的要求而并不能被选用,这也是汽车电子产品同一般性电子产品市场的区别之一。   MCU在汽车电子中的原理   技术特性需求:   随着今日汽车对应用功能的要求愈来愈高,需整合的系统也愈来愈复杂,使得汽车电子系统对于高阶32位 MCU的需求不断提升。这类车用MCU往往被置放在高热、多尘、剧震、电子干扰严重的运作环境,因此对耐受性的要求远高于一般用途的MCU。此外,在汽车的应用环境中,车用MCU必须与多个车用电子控制装置(ECU)相连结,其中最常见的传输接口为CAN和LIN。   CAN和LIN是最常见的车身系统总线接口,因此汽车电子类MCU除了在可靠性和抵抗恶劣环境等方面有较高要求外,还要能实现对上述总线接口的支持。   CAN:CAN又分为高速CAN和低速CAN,高速CAN的传输率可以达到1 Mbps,适用于ABS、EMS等强调实时反应的应用;低速CAN则可达到125 Kbps,适合较低速的车体零件控制。此外,CAN控制器的型式可分为旧型的1.x、标准型的2.0A和延伸型的2.0B,愈新的规格效能自然愈好,其中 2.0B又可分为被动(passive)型式和主动(acTIve)型式。   LIN:LIN则是较CAN更为低速且低成本的通讯方案,采用一个主节点、多个从节点的概念(最多支持16个节点),可达 20 kbps数据传输率,总线电缆的长度最多可以扩展到40公尺。它很适合做为空调控制(Climate Control)、后照镜(Mirrors)、车门模块(Door Modules)、座椅(Seats)、智能性交换器(Smart Switches)、低成本传感器(Low-cost Sensors)等较单纯系统的分布式通讯解决方案。   CAN总线即控制器局域网 (Controller Area Net),是一种现场总线,最初由德国BOSCH公司为汽车监测和控制而设计,主要用于各种过程检测及控制。CAN总线分为高速CAN和低速CAN,前者主要用于动力和安全等关键性的应用,如发动机控制单元、自动变速器控制、ABS控制、安全气囊控制等;后者则通常针对一般性车身应用,如集控锁、行李箱锁、车窗,及车内灯光等。CAN总线的协议也在不断演进发展,从最早期的1.x版本已发展到目前的CAN2.0A及其扩展版CAN2.0B,其中CAN2.0B又分为主动(AcTIve)式和被动(Passive)式。   由于CAN总线协议的版本和分类不同,对车用MCU的要求也有差异。除了提到的协议版本,CAN总线控制器缓存和接收过滤器的数量也影响了MCU的选用。如图所示,ST的CAN控制器针对不同的应用场景,有pCAN、beCAN、bxCAN、FullCAN 和 cCAN五款不同类型。其中如beCAN、bxCAN两款适合中高端车身功能控制及低端网关;FullCAN适合引擎管理系统;cCAN则适合高端的网关和动力传动控制。      ST不同的CAN控制器的缓存及接收过滤器数量   LIN(Local Interconnect Network)总线是一种结构简单、配置灵活、成本低廉的新型低速串行总线,主要用作CAN等高速总线的辅助网络或子网络。在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合,如车身电器的控制等方面,使用LIN总线可有效的简化网络线束、降低成本、提高网络通讯效率和可靠性。如图所示,LIN主要适合于车内空调控制(Air-CondiTIoning Control)、车门控制模块(Door Modules)、座椅控制、智能性交换器(Smart Switches)、低成本传感器(Low-Cost Sensors)等分布式通讯应用。      LIN的应用领域   网关控制器   车内网关控制器(Gateway)的作用是车内电子系统中不同网络的通讯枢纽,使分布在车身内的各个单元可实现沟通。网关一般包括总线收发器、稳压器(Regulator),以及支持多种网络协议的低成本、高效能微控制器;并广泛支持低速及高速CAN、LIN、ISO-9141和J1850等车用电子通讯接口。网关控制器设计上比较灵活,一般厂家会依据自己的需求而定制。针对不同的应用,其可以集成在车身控制单元或仪表组件等设备当中,也可以作为一个独立的模块出现。   嵌入式闪存的作用   MCU嵌入式内存可为满足工控机系统的需求提供保障,稳定性可得到提升,也有助于实现更低的成本和增大工作处理的弹性。因此在MCU上提供嵌入式内存,甚至整合DSP的单元,已成为目前的设计趋势。   车用MCU嵌入式内存包含ROM、EEPROM、RAM和Flash,其中NOR Flash作为微控制器程序及数据储存的内存可使MCU具有更高的弹性,已逐渐成为目前设计的主流。由于嵌入内存而使MCU无需与外部组件进行高速串连,因此不易产生信号干扰的问题,降低了接线的复杂度,提高了稳定性。此外,嵌入式内存省去了外接元件,也可有效减少PCB尺寸,给产品设计更大的灵活性。在数据安全性方面,MCU嵌入式内存的数据保护机制可实现较高的可靠性,保证其中的数据免遭盗取。   DSP提升设计弹性   数字信号处理(DSP)技术是当今高科技数码产业的技术基础。从MP3随身听到航空航天等的高技术应用,DSP技术无所处不在并增长迅速。在汽车电子系统设计中,除在上文提到的在MCU嵌入内存外,为MCU加入DSP的MAC功能也可有效提升数据处理的弹性。DSP属于系统的软件功能范畴,因此可灵活地根据厂商或客户的需求进行功能改进和升级。此外,DSP与处理器(ARM、PowerPC等)相结合可实现多任务分工处理,例如可把关键的控制功能交由处理器完成,而让DSP专职进行运算方面的工作,这样可降低系统功耗并提高处理效率。   DSP一般用于处理大量的数字信号、编解码,及通信数据分析。在汽车电子系统中,例如车载辅助路况警示安全系统,DSP可用于处理和识别复杂的路况信息并及时为司机提供实时建议和警告。      具备MAC单元的16位MCU(以ST10为例)      16位车用MCU的应用场景   车用MCU的特点:   1、高处理性能   MCU要提升处理性能,必须从其核心及软、硬件系统架构下手以富士通新一代MCU的FR81S CPU核心为例,它的工作性能达到1.3MIPS/MHz,比上一代FR60核心高出30%的处理效能;因具有内置式单精度浮点运算单元(FPU),能够满足图像处理系统和那些需要浮点操作功能的系统(如制动器控制)要求。此外,透过硬件式的FPU支持,能够简化软件程序并提升运算性能。   2、大量网络节点处理能力   今日汽车中的CAN网络内存在着大量的内置式ECU,它们的规模随着节点数量的增加而不断扩大,因此车用MCU必须支持更多的讯息缓冲器(message buffer)。上一代的32位CAN微控制器能提供达32个内置式讯息缓冲器,但现在已显得不敷使用,以新一代富士通MCU来说,已能支持达64个内置式讯息缓冲器,而且支持CAN 2.0A/B规格及提供1Mbps的高传输率。      3、广泛接口支持能力   车用MCU连接的外围相当多样,而连接的接口可能是UART、频率同步串行、LIN-UART 和 I2C,因此必须具备弹性的接口连接能力。为了满足此需求,富士通将内置式多功能串行接口用作串行通信接口,并透过软件方式来切换上述各种接口,以灵活支持外部组件的通信规范,并提高系统设计的自由度。新系列MCU还提供LIN-UART 的6条通道,从而能够与更多控制单元进行通信;其中MB91725系列因具有定时器功能的多条信道和 A/D 转换器,更容易达成各种功能的整合。   选择汽车MCU需要考虑哪些因素?   在汽车应用中,微控制器(MCU)提供着至关重要的性能。随着价格的降低及整固的增加等原因,MCU也逐渐走向商品化。但是对于不同的MCU来说,仍存在很大的差异,因此如何选择合适的汽车MCU以降低成本而不影响所需的性能也变得尤为重要。   微控制器(MCU)在从电机控制,到信息娱乐系统和车身控制等越来越宽泛的汽车应用中提供至关重要的性能。随着价格的下降和整固的增加,微控制器正变得越来越普及,这意味着MCU被越来越多地视为商品。尽管存在这种商品化趋势,汽车系统设计工程师仍然认为不同的控制器会有很大的差异,包括各种级别的集成度和功率要求。选择MCU通常可以缩减材料成本(BOM),从而有效地降低电子控制单元(ECU)本身的价格。   选择汽车MCU时,设计工程师可以考虑以下重要因素,实现成本压力与应用所需的特定性能特色之间的平衡。   1. 低压检测   MCU工作时的故障风险之一是在临界点时电源电压或MCU内部电压可能降至所需电平以下。显然,如果工作电压无法保证,而超出了推荐电源电压之外的话,这就会引发故障。   传统系统采用外部电压监测IC来检查电压。不过,这个功能可以通过一个既监测MCU内部电压,又监测外部电源电压电平的内部区块整合到MCU中。如图1所示,当电压降至预设的阈值以下时,MCU会自动重置。阈值电平可以从一组预先设定值(7个)中进行选择。这种方法可以从BOM中去掉外部元器件,从而降低成本。   2. 看门狗计时器   要考虑的另一个重要功能是看门狗计时器(WDT),这种计时器有助于从“失控的微处理器”或“杂乱状况下的处理器”等故障情况中恢复。该模块一旦检测到MCU处于无响应状态就会重置MCU。过去,嵌入式系统采用外部IC来执行此功能,不过,可以在MCU中整合多个看门狗计时器。例如,一个计时器可以作为CPU操作系统时钟外部的独立时钟工作。此计时器将基于较慢的CR时钟,适合作为MCU的硬件看门狗使用,或者用于较长的软件循环从而防止出现失控状况。另一个计时器可以基于较快的外围时钟。理论上,当计时器可能由于某些错误状况而反馈过快时,看门狗计时器会支持窗口功能,此时也会重置MCU。   3. 专用NV存储器   与看门狗计时器一样,EEPROM历来都是MCU的外部器件。不过,也有可能通过采用专用ROM将这类存储装置变成内部器件。提高稳定性和采用纠错机制可以进一步增强内置EEPROM。   将EEPROM整合到内部的高级方法是采用具有双重操作功能的闪存。闪存存储库的一部分可以进行读取,而另一部分库则可以进行编程,通过单个闪存模块来实现EEPROM。另一种方法是实现两个闪存模块,不过这种方法的开销会比双重操作闪存的开销大。   4. 汽车接地   由于电子控制单元定位方式的原因,汽车环境中的电气连接确实很长。汽车系统包含许多ECU和汲取相对较大电流的其他装置。因此,除ECU本身产生的寄生噪声之外,电气接地电平往往不理想,可能会在一定范围内漂移。   根据这样的接地情况进行MCU设计会提高鲁棒性和故障安全等级。高级MCU往往是根据汽车情况针对标准化VIL进行设计的。由于“浮地”有助于防止出错,从而提高了ECU品质。   5. Vbat电平直接输入   汽车系统中的某些ECU可以处理电池电平电压周围的I/O信号。对于基于CMOS设计的半导体,I/O信号是VCC电平的最大值,一般在3V至5V范围内。因此,需要转换器器进行电压电平转换。某些情况下,可以实现电压保护,从而允许高压信号通过限流电阻直接相连。   6. 终端功能重定位   在对引脚数相当大的IC进行PCB布局时尽可能保持最小的层数往往很有挑战。PCB上的外围元器件无法总是根据MCU的引脚分布进行理想的定位。有时,如果MCU具有将其内部模块重定位至另外一组引脚的内置灵活性的话就会很有用。这可以通过软件设置来实现。这种能力可以提高PCB布局过程中的灵活性。      7. ADC辅助功能   模数转换器(ADC)一直以来都是嵌入式系统的一个基本功能块。ADC可将信号从模拟域转换至数字域,从而使得能够访问来自模拟域的信息。   可以根据具体的应用修改ADC功能块基于ADC功能块对MCU进行区分。这种增强可以区分整个MCU封装。比如,ADC模块可以在硬件中支持范围比较器和脉冲检测功能。这些功能对于仪表板中的步进电机控制等应用、电源监测和传感器应用非常有用。ADC可以处理来自步进电机线圈的输入信号,以执行零点检测(ZPD)。在硬件中完成处理任务时,CPU可以在其它地方使用其MIPS。   8. LIN硬件辅助功能   本地互连网络(LIN)是一种成本低廉的低速通信技术,该技术在车身应用中得到了广泛的应用。通过LIN总线可实现自动帧头的传输和检测、通信测试功能、变量中断长度生成、以及硬件中的校验和生成和验证等功能。因此,使用LIN总线有助于增强MCU性能。此方法用于其他地方时有助于节省CPU的MIPS。   9. ZPD增强   对于仪表板应用而言,ECU采用零点检测(ZPD)来确定指针何时到达终点以便停止步进电机。此功能要求步进电机控制器(SMC)读取和评估电机线圈中的电压信号(也称为“反电动势”),从而进行检测。增加硬件支持可以增强SMC,从而进行电压评估,这样,实现ZPD就无需任何外部元器件。此外,大多数反电动势评估也可以采用硬件机制来进行。(在这方面,上文中提到的ADC范围比较器和脉冲检测功能比较有用。)此外,此方法只需要最小的CPU使用率   10. 位置和转数计   以硬件区块的形式提供四位置和转数计(QPRC)功能十分有利。这样,用户就可以在音频和导航应用中实现飞梭(jog-dial)功能。此模块可以控制旋转程度和方向,确定旋转速度。从理论上讲,这可以通过在MCU中采用标准输入捕获单元来实现。不过,实现专门用于这些任务的专用硬件模块可使CPU节约资源,从而实现系统内更好的任务分配和简化的软件包。      车用MCU的应用:   车载MCU的市场主要集中在8、16和32位的微控器,可按汽车电子产品的不同需求用于不同性能的场景。   8位MCU由于处理能力的限制主要应用于风扇、空调、雨刷、车窗、集线盒、座椅控制、门控等比较简单的系统。16位MCU则属一般用于中端设备,主要应用场合为引擎控制动、离合器控制、底盘机构和悬挂、电子剎车、电子式动力方向盘,和电子式涡轮系统等动力和传动系统。32位MCU在汽车电子领域主要用于预碰撞(Pre-crash)模块、自适应巡航控制(ACC)、驾驶辅助系统、电子稳定程序等安全功能、复杂的X-by-wire等传动功能,以及多媒体信息系统(TelemaTIcs)、安全系统和引擎控制方面等需要较高智能性、运算性能、实时性能的模块。   目前,16位MCU的生存空间似乎受到8位和32位MCU的不断挤压。8位微控制器的处理器核心功率不断提升,随着嵌入式内存容量的增加,以及接脚数更具弹性,再加上成熟的技术促使成本进一步降低,让8位微控制器的适用市场空间变得更大,能向上涵盖一些16位MCU的应用,也能向下取代多数4位MCU。32位MCU在越来越强调智能性、实时性和多样化的今天十分具有市场潜力,除了处理复杂的运算及控制功能,32位MCU产品也将扮演车用电子系统中的主控处理中心角色,也就是将分散各处的中低阶电子控制单元(ECU)集中管理。而这些能力都不是16位MCU所具备的。   16位MCU似乎处境十分尴尬,但在加入更高容量内存及上文提到的具备DSP-MAC的条件下,16位产品仍然能满足特殊应用功能的需求。而且在组件的质量、性能,和成本上其已获得市场认可,仍然存在其适当的市场空间。另一方面,虽然32位MCU产品在一般市场上已被广泛应用,但目前一般出现在高端汽车产品中。而在大多数的传动及安全系统等关键性应用上仍以16位MCU为主。主要的原因是32位MCU大多仍处于汽车电子零件规格的验证阶段,之后还需要通过车厂本身的各种环境测试,所以成为市场主流还需要等待一段时间。   8位MCU:主要应用于车体的各个次系统,包括风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控制功能。   16位MCU:主要应用为动力传动系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制,和电子式涡轮系统等;也适合用于底盘机构上,如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控制,和电子帮浦、电子刹车等。   32位MCU:主要应用包括仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统(TelemaTIcs)、引擎控制,以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统,如预碰撞(Pre- crash)、自适应巡航控制(ACC)、驾驶辅助系统、电子稳定程序等安全功能,以及复杂的X-by-wire等传动功能。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 MCU

  • 四大创新性功能提升驾车体验度

    四大创新性功能提升驾车体验度

    根据美国汽车协会交通安全基金会的一项调查,成年驾驶员每天的驾乘时间最长可达58分钟。鉴于上下班或堵车所消耗的时间,驾驶员希望获得舒适的驾乘体验也就不足为奇了。为此,汽车制造商正在为汽车不断添加新的功能。   在这篇博文中,我将讨论如何将一些最具创新性的功能集成到汽车中,包括触觉反馈触摸屏、旋钮更换、智能玻璃和驱动程序通知应用程序。 集成触觉触摸屏 一些信息娱乐触摸屏不具备用于确认用户按到正确按钮的触觉反馈。屏幕的触觉反馈功能可以减少驾驶员再次查看中控台屏幕进行确认的时间,有利于提高道路的安全性。一般的平板电脑和手机的触觉反馈并不充分,不足以克服道路和发动机振动的影响。 许多工程师发现,将一个或多个螺线管搭配螺线管驱动器(如TI的DRV251x-Q1系列螺线管驱动器)是提高反馈力度的一个有效方法。使用螺线管提供反馈与使用诸如线性谐振器(LRAs)、偏心旋转质量(ERM)或压电器等典型执行器不同。为了驱动推动大质量的螺线管,如8英寸信息娱乐屏幕,您需要一个大电流器件。DRV2511-Q1集成驱动器可提供高达8A的峰值电流对螺线管充电。 图1所示为驱动15V典型螺线管所需的电流;峰值电流为2A。根据移动质量的重量,螺线管可能需要高达6A或更高的峰值充电电流。     图1:螺线管加速度图:加速度= 5.85G / div;电流= 2A / div;电压= 5V / div   旋钮更换 将传统的旋钮更换为最新的触觉旋钮不仅可以为汽车制造商节省成本,同时还能延长汽车仪表板的使用寿命。机械旋钮的多个运动部件会随着时间自然磨损。TI将在CES展示的原型中,可以帮助汽车设计师以触觉反馈旋钮替代机械部件。该解决方案也使用螺线管和DRV251x-Q1驱动器系列。 我们正在开发的一款参考设计将电容触摸集成到旋钮设计中,组成了触觉旋钮的反馈回路。旋钮将保持静止,但是当使用者将手指在旋钮周围滑动时,螺线管将启动,产生明确的咔嗒感。这种反馈会让人感觉它在像一般的机械旋钮一样转动。图2所示为我们的3D打印原型旋钮的顶视图和底视图。           图2:3D打印螺线管旋钮   智能玻璃 您知道汽车防晒膜这一应用可能会经历一场变革性的发展吗?随着玻璃材料的进步,电动防晒膜已经成为现实。使用高压压电驱动器,汽车驾驶员可以根据时间或情绪控制车窗的着色量。TI的DRV2700压电驱动器可以在USB功率电平耗尽时为智能着色玻璃提供所需的高电压。DRV2700具有105VP的集成升压转换器,静态电流为24mA。与微控制器一起使用时,DRV2700可以提供从透明色到暗色的自定义车窗色调,如图3所示。当驾驶员将汽车在阳光下停放一天时,这种智能玻璃甚至可以为挡风玻璃着色。     图3:玻璃更换颜色的并排图像   驾驶员通知 驾驶员通知也被广泛地集成到汽车中。这些通知可能出现在方向盘或座位上,当盲点位置有车辆时,或者驾驶员无意中越过车道时,提醒驾驶员。通常情况下,强大的ERM会产生强力的触觉反馈。DRV2605L-Q1设计用于驱动ERM,并包含了可以提供不同类型效果的集成波形库。这样设计人员可以提供丰富的通知形式,例如音量不断提高的嗡嗡声、脉冲警报或不同长度的嗡嗡声等。TI的EvoCar,如图4所示,在座椅和方向盘上展示了这些不同的效果。     图4:CES 2016上TI 的EvoCar演示

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 触觉反馈

  • 完全自动驾驶汽车,估计还需要十年

    完全自动驾驶汽车,估计还需要十年

    最近又有从事哪些职业的人员将被机器所取代呢?其中一个备选答案是汽车司机——世界上最普遍的职业之一。传统车企正在面临一场主要由科技公司主导的以自动驾驶技术为核心的产业革命,而与之相关的各类媒体报道使得许多消费者产生了他们的下一辆汽车将是完全自动驾驶的预期。 但是,仔细审视一下实现高级别自动驾驶(SAE Level 4及以上)所需的技术,就会了解到,真正实现并推广该类汽车需要花上比预期更长的时间,或许是5年,或许是10年。 厘清此次技术革命的脉络 对实现自动驾驶汽车的首次尝试主要集中在高级驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistant Systems,ADAS)领域,属于此类的功能包括紧急制动(Emergency Braking),倒车摄像头(Backup Camera),自适应巡航控制(AdapTIve Cruise Control)以及自动泊车系统(Self-Parking System)等,这些技术一开始最先应用在豪华车上。最终,产业的监管机构开始要求在每辆汽车中都配置部分ADAS功能,这加速了其对大众市场的渗透。截至到2016年,ADAS技术已经形成了一个规模约为150亿美元的市场。 在全球范围内,ADAS系统(例如,夜视功能及车辆盲点探测)的出国量从2014年的9000万套增加到了2016年的约1.4亿套,仅两年时间规模就增长了50%。其中,部分ADAS功能相比于其他功能更有吸引力,例如,从2014年到2016年,具有环视视角的停车系统(Surround-View Parking Systems)的普及率增长超过了150%,而自适应前置照明系统(AdapTIve Front-LighTIng Systems)的数量在同一时间段内增加了约20%,如图1所示。 图1 ADAS系统的部分市场数据 客户的支付意愿和产品价格的下降都帮助了ADAS系统套件的普及。麦肯锡公司最近的一项调查发现,为了给汽车配置相应的ADAS功能,驾驶员将平均多花费500 ~ 2500美元。尽管起初ADAS功能只在豪华车上配置,但目前许多汽车制造商可以在售价20000美元级别的汽车上配置相同的ADAS功能。许多高端汽车不仅在高速公路条件下能自动转弯(即横向控制)、加速及制动(即纵向控制),而且还能采取相应的行动避免车辆发生碰撞。一些在有限距离的固定线路上行驶的商用乘用车(如短驳车)甚至可以将自己停入空间极为紧凑的停车位。 但是,虽然ADAS已经取得长足的进展,但整个行业还没有确定半自动驾驶汽车(如SAE Level 3车辆)的最佳技术原型,因此目前仍处于测试-改进模式(test-and-refine mode)。截至到目前为止,共出现了3种技术路线: 以摄像头(Camera Systems)为主,毫米波雷达为辅; 以毫米波雷达(Radar)为主,摄像头为辅; 混合路线,即把激光雷达、毫米波雷达、摄像头等硬件以及传感器融合算法相结合,以实现对环境更细致的理解。 实现上述技术路线的成本各不相同,其中“混合路线”最为昂贵。截至到目前为止,上述3种技术路线之间尚未决出胜负,每个系统都有其优缺点,例如,“以毫米波雷达为主”的方法可以在高速公路场景下运行良好,该场景中的交通流量相对而言较易预测且对环境进行测绘的精度要求并不高。另一方面,“混合路线”的方法在人口稠密的城市地区能够更好地工作,在该场景下,精确的测绘可以帮助汽车能沿狭窄的街道行驶,识别出体积较小的但影响行驶安全的物体。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 自动驾驶 激光雷达

  • 低速电动车拐点即至,业内厂家何去何从?

    低速电动车拐点即至,业内厂家何去何从?

    低速电动车行业的巨大拐点或将在2017下半年到来,如何预见形势,做好应对,是企业现阶段最要紧的任务。引发拐点到来的三大因素:标准和管理政策的出台、行业的竞争升级加剧、微型高速电动汽车的下压趋势明显。 标准和管理政策,是外部横向作用力,直接打断正常发展进程,催动行业的转向加速;高速电动汽车下压和行业自身竞争加剧,是纵向作用力,从上下两端进行挤压,促使行业向内练功、深度发展。上期周报,对横向因素进行了分析,详见:“研究周报 | 低速电动车行业拐点即至,业内厂家何去何从?”。 本期分析纵向因素引发的变化,并提出可行的突破方向。 一、微型高速车径向挤压带来的变化 高速电动汽车的产品平台可以分为低成本型、舒适型、高性能型、高端型四大类,以江淮的产品规划为例: 很显然,在现有积分政策的引导下,低成本型、5万元平台的A00级车型产品会越来越多。同样拿3个积分,造小车显然来的更快更简单。可以预判的是,在市场需求和政策导向合力下,市场将催生出更多类似EC180、知豆D2、奇瑞小蚂蚁之类的车型,这类产品将快速抢占原来的低速电动车的适销市场,给低速电动车带来极大的威胁和挑战。 更严重的情况是,在低速电动车合法化后,甚至不排除这些乘用车企业开始生产低速电动车的可能性。早年奇瑞生产过铅酸版的低速电动车,五菱推出过低速的Smile-E,力帆在济源建设了低速电动车工厂、北汽也有不少和低速企业合作的传闻,从过往的历史来看,他们生产低速电动车并非完全不可能的事情。 这是前虎,行业的竞争加剧带来的市场和产品变化就是后狼了。 二、微型高速车是否一定会碾压低速电动车? 那么,面对微型高速车的冲击,低速电动车行业是不是就无法绝处逢生了呢?其实汽车行业与低速电动车行业还是有不小差异的。 传统汽车生产厂家的优势: 大投入带来的规模化生产能力,生产效率高,产量越高,成本下降越快; 完整的工艺设备投入及成熟的生产组织体系,一致性及质量保证能力强; 健全的产品研发及试制部门,严格的开发体系和流程管理; 自有销售渠道,市场投入力度大,品牌号召能力强; 汽车行业的发展已有百年历史了,是一个容量巨大、成熟度极高的行业。上面的只是车厂必备的基本条件,但是要对应到低速电动车行业,就存在一个适用性的问题,即这些条件是否是行业发展现阶段的必要充分条件,是否一定能转化为企业有利的市场竞争力? 1)低速电动车的市场特点尚不足以支撑规模化的投入 规模化经济是汽车产业的显著标志,但其对应的是同样巨大规模的市场。据中国汽车工业协会统计,2016年中国汽车产销均超2800万辆,仅上汽就超过600万辆。而低速电动车整个行业产销不过100万辆。 根据汽车产业著名的“马克西-西尔伯斯通”曲线,汽车最小有效规模,冲压设备生产线是100万套,轿车的规模产量为40万辆,轻型车为6万辆,卡车为15万辆。 相对于汽车成熟的行业、巨大的市场容量,现阶段的低速电动车这两个条件都不具备。不成熟、体量小、变化快、有明显淡旺季、无政策、无补贴,基本的商业逻辑,要有盈利,必须考虑所有固定及开发投入的摊销,否则会沦为沉没成本。现在有些低速车企业已经出现这些问题,在用代工、降价冲量、分品牌等多种方式弥补。 根据边际成本的理论:影响边际成本的重要因素就是产量超过一定限度(生产能力)后的不断扩大所导致的总固定费用的阶段性增加。根据市场情况,合理制定产量目标,并采用该目标所对应的工艺路线和固定投入,对低速电动车企业而言更科学。从这个角度讲,一味追求规模,产能投入过大,造成设备利用率不高,反而会有问题。 三、低速车建立相对优势的突破方向 低速车厂要和传统车厂比拼四大工艺和产品精细程度是不明智的,必须找到差异化的产品定义和工艺路线,在车型的开发投入上做到传统车厂的三分之一,转变车厂投入优势为沉没成本。 第一,低速车企业可以用平台化、模块化的产品,缩短开发周期,快速迭代,在时间维度上取得优势,同时用新品覆盖细分领域,从空间维度上建立优势。 比如,假设汽车等级的规模化生产,最少单一车型需年产5万台,则可以考虑用同样量的不同款细分车型去实现。这样就保证了在细分领域的一些相对性产品优势。 车企的历史和品牌包袱,决定了其以稳为主、循序渐进的风格。低速电动车企业虽然在设计力量的沉淀上不如传统车企,但可以更好的站在外来者、变革者的角度上去设计和定义产品,束缚更少、甚至可以跳跃性的去突破传统车的固有风格套路,摆脱传统汽车的样式和调性。 第二,面对批量化生产带来的成本优势,改变传统部件思维方式,从新材料、新工艺下手,与传统车打错位。从新材料上去找成本优势,从新工艺上去找产品优势。 以低速车座椅为例,现在整套的价格在六七百左右。如果仍然采用传统的结构工艺,出来的产品一定是廉价的、无法保证工艺的。可以考虑通过新的结构工艺,或者通过增加个性化、艺术化的属性,用某些方面的极致来弥补功能和工艺的不足。 第三,低速电动车企业要发挥对市场需求把握更准、反应更快的优势,通过快速试错,研究清楚真实的客户属性和需求。 比如最多只能开2个多小时就要充电,一般速度只有40km/h左右,是否可以对很多部件的功能和需求维度进行重新定义?用刚好满足所需的精准模式,去打击传统厂家固有的大而全思路。 最后一点,就是动因层面上的了。我国的汽车行业,仍处于高速发展之中,传统车厂对这个领域并没有太强大的动力,不少以前的尝试,也是无疾而终。相反,对于这几年摸爬滚打积累起来的低速车草根企业来说,可能就是他们的全部,是可以为之付出一切的事业。从这一点讲,虽然即将面临前所未有的行业变局,但低速车企业只要能够保持初心、坚持创造用户价值的导向,仍然有突围的机会。

    时间:2020-08-11 关键词: 汽车电子 电动汽车 智能汽车

  • 高效节能!Silicon Mitus汽车用AVN电源管理IC亮相

    高效节能!Silicon Mitus汽车用AVN电源管理IC亮相

    8月10日,电源管理半导体IC设计公司Silicon Mitus推出用于汽车车载主机(AVN)的SoC电源管理IC “SM6700Q”。 通过汽车AVN电源管理IC,能够从汽车电池流入的电源有效切换、分配及控制于车辆SoC平台上。另外,新产品SM6700Q高度符合汽车AVN的SoC上所需要的电源、CPU、存储、I/O和I/F等各种电源需求。  SM6700Q的特征为: ◆ 支持3.5~5.5V输入范围; ◆ 搭载6个降压稳压器 (Buck Regulator) 和6个LDO Regulator; ◆ 具有4CH的10-bit模拟数字变换器; ◆ 以内存、集成的方式实现多种保护功能包括检测发热、高压、高电流等。 除此之外,SM6700Q不仅支持高效率的高频Switching Regulator动作,还可以通过小型电感、电容等外部器件实现最佳小型化空间设计,有效降低成本。目前,这个产品提供7x7mm QFN 56pin的封装方式。  Silicon Mitus LCD事业部总监金东希表示:“我们的产品和技术力已在汽车电源管理领域,尤其在研发高效低电汽车AVN的SoC电源管理方面获得了行业的积极评价和认可。” 他还表示,最近车载信息娱乐系统的需求日益增高,因此通过本次推出的新产品,Silicon Mitus在着力于满足行业需求的同时,还将不断拓展用于显示器的PMIC产品系列。 

    时间:2020-08-10 关键词: 汽车电子 ic

  • 赛普拉斯恩智浦公布2017年Q2业绩 汽车电子前景看好

    赛普拉斯恩智浦公布2017年Q2业绩 汽车电子前景看好

    编者按:知名的半导体公司赛普拉斯和恩智浦先后在7月底和8月初发布了2017年Q2的业报,赛普拉斯得益于 汽车、物联网无线连接和USB-C解决方案营收创新高,第二季度总营收为5.938亿美元,环比上升11.6%。:“恩智浦2017年第二季度业绩表现良好,营业额达22亿美元,由于市场对汽车产品组合的需求旺盛,汽车事业部第二季度收入再创新高,达到9.38亿美元,同比增长9%,占季度营收的42.6%。 近日,赛普拉斯半导体公司宣布其2017年第二季度财报。2017年第二季度总营收为5.938亿美元,环比上升11.6%,高于指导值。 GAAP(美国通用会计准则)和非GAAP下的利润率分别为39.8%和40.9%。 GAAP和非GAAP稀释每股收益分别环比增长50%和62% 。 汽车、物联网无线连接和USB-C解决方案营收创新高。 赛普拉斯总裁兼首席执行官Hassana El-khoury表示:“赛普拉斯在第二季度的营收再创新高,主要得益于汽车、物联网无线连接和USB-C这三个关键增长领域的创纪录营收。我们仍高度专注于投资高成长终端市场以带动收益和利润的增长,提高毛利率并扩大我们的客户群。” El-Khoury表示:“我们开始实施Cypress 3.0战略已有一年,专注于为比整个半导体产业增长更快的目标市场提供嵌入式系统解决方案。我们的团队一直在努力实施这项战略,并得到了客户、合作伙伴和员工的积极响应。目前,这项战略已使我们在预期的道路上获得了持续的成长。这是赛普拉斯历史上十分令人振奋的时期。” 恩智浦Q2营业收入22亿美元,汽车事业部营收占比42.6% 恩智浦半导体8月日发布了2017年第二季度(截至2017年7月2日)的财务报告和业绩情况。 恩智浦首席执行官理查德·科雷鸣(Richard Clemmer)表示:“恩智浦2017年第二季度业绩表现良好,营业额达22亿美元,由于公司二月初成功剥离标准产品业务,故同比下降7%,环比持平。第二季度公司高功率混合信号产品业务营收21亿美元,同比增长4%,环比增长4%。由于市场对汽车产品组合的需求旺盛,汽车事业部第二季度收入再创新高,达到9.38亿美元,同比增长9%,占季度营收的42.6%。放眼未来,我们的产品将延续良好的市场表现,推动恩智浦的长期持续发展。”

    时间:2020-08-07 关键词: 汽车电子 恩智浦 赛普拉斯 2017iot

  • 基于TMS470PLF221RFPQ1的汽车仪表盘开发解决方案

    基于TMS470PLF221RFPQ1的汽车仪表盘开发解决方案

    TMS470PLF221RFPQ1 是 TI 基于 ARM7 内核,专门用来开发汽车仪表盘的一款 MCU,其内带6个步进电机驱动器,可以同时对六个仪表电机进行细分控制,同时芯片上内带高性能协处理器 HET,可以用产生非常精确的时序,配合 DMA 以及多缓冲串行 SPI,便可以完成对外部功能设计,而且占用非常少的资源,另外,该芯片内置CAN 和 LIN 控制器,非常适合进行汽车仪表盘的开发。利尔达目前已经开发出基于TMS470PLF221RFPQ1的高端带TFT LCD的汽车仪表盘方案。 方案图片: 方案框图: 1、方案规格参数基本需求: •工作电压:VCC 1.8~2.5V VIO 4.5~6V •主频:48MHZ ARM7 •ARM7内核,16/32位RISC指令系统 •Flash :256KB RAM :16KB •内带JTAG加密模块JSM •1路高达1Mbps的多缓冲并行接口,1路SPI接口,2路I²C接口 •内置1路标准CAN和高速CAN总线接口,1路LIN总线接口 •内置支持多大6个步进电机驱动 •22路高端定时器HET1和24路HET2 •内置16路10位ADC1和6路10位ADC2 •I/O口多达105个 •工作温度:-40°C~125°C •封装:LQFP144 2、LCD显示部分: 本方案的关键部分在于 LCD 屏的驱动,TMS470PLF221RFPQ1 内部有LCDA模块: 外部功能: A、电源部分设计 B、仪表步进电机设计原理(软硬件部分) C、CAN/LIN 总线电路设计原理(软硬件部分) 更多精彩可请参考TFT屏仪表盘设计 http://www.elecfans.com/soft/73/2017/20170804537401.html

    时间:2020-08-07 关键词: TI 汽车电子 ARM

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