【導讀】可以說,信息娛樂系統(tǒng)是將普通車輛變成智能車輛的“催化劑”;智能車輛是指:可以提供優(yōu)異娛樂設施(如后座娛樂),以及提供能夠輔助駕駛的技術(包括駕駛員輔助停車入位、警告駕駛員交通路線擁擠并建議替代路線),并在車內提供互聯網連接。
汽車電子產品是專門設計的用于汽車的電子產品。汽車電子可以承受比商用(即常規(guī))電子更極端的溫度范圍,它們也因此被評定為汽車電子。
大多數電氣產品是以幾種溫度等級制造的,每個制造商都定義了自己的溫度定額。因此,設計師和工程師必須密切關注產品數據表的實際規(guī)格。以下列表是溫度定額/等級的示例。注意,汽車級僅次于軍工級(在極端溫度定額方面):
•商用級:0℃至85℃
•工業(yè)級:-40℃至100℃
•汽車級:-40℃至125℃
•軍工級:-55℃至125℃
現在你或許會問,為什么不在所有應用中都使用軍工級?答案很簡單:成本。你可以確信,隨著器件溫度定額的增加,其成本也會增加——有時甚至會大幅增加。
然而,除了特殊的溫度定額,標定為“汽車電子”的器件指的是那些被設計用于或改造用于汽車應用的器件。這類應用包括:車用電腦(carputer),遠程信息處理(telematics)和信息娛樂系統(tǒng)。
車用電腦(汽車和電腦兩個詞的組合)無非就是一款定制PC,專門用在汽車中,具有以下一種或多種附加特性:
•體積小巧
•低功耗要求
•定制器件
•視頻功能(DVD)
•音樂功能(MP3)
•藍牙功能
•USB功能
•WiFi功能
•GPS導航
汽車首次使用電腦是用于發(fā)動機控制。它被稱為ECU電腦或發(fā)動機控制單元。那是1968年,當時第一個ECU出現在大眾汽車的一款車中,用于執(zhí)行一項特殊功能:EFI(電子燃油噴射)。參見圖1。
圖1:大眾汽車首先在汽車上使用電腦。(圖片由chipsetc.com提供)
在大眾汽車開始在汽車上使用電腦不久,其它制造商也步其后塵。圖2是時間線簡介。
圖2:車用電腦簡史。(圖片由chipsetc.com提供)
遠程信息處理(電信和信息學兩個詞的組合)在廣義上是指:利用信息和通信技術的任何電信綜合利用——是通過電信設備發(fā)送、接收和存儲與汽車有關的信息的技術。以下列表包括使用或以其它方式利用遠程信息處理的通信應用示例:
•車輛/拖車跟蹤
•無線車輛安全通信
•車輛應急預警系統(tǒng)
•智能車輛技術
•車輛共享技術
•衛(wèi)星導航
•道路交通安全
信息娛樂(信息和娛樂兩個詞的組合)系統(tǒng)——也被稱為車載娛樂(ICE)和車載信息娛樂(IVI)——是汽車中硬件和軟件的集合,它以信息和娛樂結合的方式提供音頻和視頻內容??梢哉f,信息娛樂系統(tǒng)是將普通車輛變成智能車輛的“催化劑”;智能車輛是指:可以提供優(yōu)異娛樂設施(如后座娛樂),以及提供能夠輔助駕駛的技術(包括駕駛員輔助停車入位、警告駕駛員交通路線擁擠并建議替代路線),并在車內提供互聯網連接。
“信息娛樂是推動微電子技術在汽車中普及的一大關鍵趨勢。”越來越明顯的是,司機希望實現“聯網”并隨時隨地通過自己的各種設備輕松訪問其個人內容。而今天的汽車電子產品則提供了把汽車轉變?yōu)榱硪环N“聯網設備”的手段。“一輛‘聯網’的汽車也更舒適、更安全、更節(jié)能,能盡早獲取天氣報告、交通堵塞或道路交通事故等重要信息。”
圖3:信息娛樂儀表板示例。(圖片由mobilesyrup.com提供)
當今的汽車可能擁有超過50個電腦系統(tǒng),專門用于監(jiān)控和/或控制從駕乘操控到車載娛樂和通信系統(tǒng)的方方面面(見下圖4)。目前的汽車電子半導體供應商包括:飛思卡爾/恩智浦、瑞薩、英飛凌、意法半導體、博世、德州儀器(TI)、安森美半導體、東芝和美光科技。
圖4:現今的汽車使用數十臺電腦系統(tǒng)和IC。(圖片由chipsetc.com提供)
以下部分僅就英飛凌提供的汽車電子的一般和具體應用做一介紹。
安全應用
安全氣囊系統(tǒng)
•安全氣囊系統(tǒng)是大多數汽車的標配,是許多國家的強制性車載安裝設備。
•英飛凌的產品支持可擴展性和靈活性,基于其方案搭建的系統(tǒng)支持4到20個以上的氣囊。
圖5:安全氣囊系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)
24GHz汽車雷達系統(tǒng)
•短程雷達實現。
•24GHz雷達技術,用于駕駛輔助系統(tǒng)、如自動緊急制動和盲點檢測。
圖6:雷達系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
多功能相機系統(tǒng)
•高度集成、緊湊、高效的成像系統(tǒng)。
•使能駕駛員輔助功能,包括:車道偏離警告、前方碰撞警告、交通標志識別和行人識別。
圖7:相機系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
胎壓監(jiān)測系統(tǒng)
•為汽車安全、操控和舒適駕駛,確保正確的輪胎壓力。
•延長輪胎壽命達30%。
圖8:胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
動力總成應用
48V微混合
•啟動/停止和高效發(fā)電機
•發(fā)動機制動仿真、汽車巡航/滑行、電動汽車啟動。
圖9:48V微混合系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
汽油直噴系統(tǒng)
•在符合最新排放法規(guī)前提下,盡可能提高燃油效率。
•提供增強的測量精度(點火控制、失火檢測)。
圖10。汽油直噴系統(tǒng)。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
車身應用
LED后尾燈模塊
•具有診斷和調光功能的集成LED控制。
•由于集成了保護功能,可延長LED和LED驅動器的使用壽命。
圖11:LED后尾燈控制。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
帶電容式觸控傳感器的車內燈光控制
•更換機械開關可節(jié)省成本。
•堅固可靠的觸控感應控制技術。
圖12:車內燈光控制。(圖像來自英飛凌《汽車應用指南(Automotive Application Guide)》)。
考慮到大眾汽車是在1968年(49年前?。┦状问褂密噧入娔X系統(tǒng),汽車進步的速度可謂嘆為觀止。鑒于目前汽車電子產品的發(fā)展趨勢,未來的49年,難以想象汽車將變成怎樣一番模樣。也許我們根本不用開車,當汽車自己在路上自主行駛……或在空中飛翔時,我們只是睡覺、看電影,或用FaceTime與朋友和家人進行視頻聊天。
本文轉載自電子技術設計。
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