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汽车车身控制三大发展趋势

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汽车车身控制三大发展趋势

发布日期:2017-12-11 00:00 来源:http://www.isinstruments.com 点击:

车身控制系统持续呈现多样化发展趋势,消费者需求的不断进步要求该行业以更快的速度演进。具体到车身电子范畴,就是围绕着车窗、后视镜、车内环境操控和座椅完成各种“舒适性”功用。如果更细心地调查这些轿车电子发展趋势,我们能够将其再细分为三个方面,即添加功用、进步体系可靠性需求和添加软硬件复用,下面我们将逐个阐述。
趋势一:添加功用

如果将轿车现在供给的功用与10年前供给的功用进行更细心的比较,我们不难发现,虽然它们都支撑相同的根底功用但现在的供给方法更有用、更舒适。举例来说,车辆后视镜曩昔采用的是简略的机械镜,但现在后视镜现已发展成为极端杂乱的运用。后视镜设备一般运用电动技能来操控运动,能够切当知道它的方位,并针对不同驾驶员进行主动设置。它可能还包括转向灯,并且整个后视镜还能够“曲折”以防止损坏。因而,后视镜现已从单一机械转动发展到包括多达10项功用的设备!

相同的现象也呈现在整个轿车上,从具有妨碍勘探的电动车窗模块、座椅模块、车内环境操控一直到胎压监控。

功用的添加要求在车辆的各个不同电子模块之间树立更有用、更安稳的通讯机制。现在,操控器局域网(CAN)和本地互联网(LIN)等通讯协议现已很多运用于这一范畴,但将来还需求速度更快、更强劲的通讯协议。值得着重的是,虽然现在有些轿车现已开始运用速度更快的协议,如FlexRay和MOST,可是对更高功用的网络的需求也在进一步添加,以不断改进和增强乘客的舒适度。

作为该项趋势的一部分,我们发现的别的一个影响是,跟着车辆中每节点功用数量的添加,节点的处理才能也需求大幅进步,这对履行这些功用的半导体器材及所需求的技能发生了直接影响。如果曩昔以8MHz速率运行的8位微操控器架构是最低要求,那么现在这一要求就可能到达20MHz。再看看那些最低要求是8位功用的其他节点,它们中有很大一部分被16位乃至32位高功用器材所替代。一切这些芯片功用的添加都只是为了支撑行业不断涌现的需求。

很明显,微操控器并不是受这一趋势影响的仅有器材,它还导致整个车辆对更智能、更强劲的接口的需求,这些则是经过模仿器材来完成的,如物理层收发器、稳压器、RF收发器等。这一趋势还促进产品创新,保证进步功用性和智能特性,使体系不用总是依赖微操控器。这对模仿器材从“纯模仿”向“模仿+功率+数字”的改变也发生着影响。

趋势二:进步可靠性

能够幻想得到,功用的添加不会一往无前,跟着功用增多,许多半导体器材呈现了更多集成,由此也提出了怎么办理体系内各类可能呈现的毛病。一般“安全”可能被认为是轿车范畴的一个主要评论课题,如安全气囊、电子制动或许与正确应对意外事故或防止危害生命的意外事故有关的任何其他功用。但如果在高速路上前大灯俄然平息或车辆预备变道时转向灯俄然失灵该怎么办?虽然这类功用由所谓的“非安全”电子模块履行,但这些模块的毛病却可能导致许多危险状况。

轿车制作商深知,功用的添加必然意味着发作毛病的可能性添加。为了协助人们免除这一后顾之虑,一切半导体器材都需求施行更严格、更杂乱的机制,以有用检测和诊断体系问题。这些机制还必须将体系置入恰当的“毛病切换”形式。

为了阐明不同模块的安全功用是怎么演进的,我们能够来看一看微操控器中看门狗功用的变迁。曩昔,看门狗功用仅仅是MCU内一个简略守时机制,这个机制运用固守时钟源(一般与体系时钟相同)写入寄存器。但现在,微操控器的“标准”看门狗模块功用已远不止这些,有完全独立时钟源、严格办理的时间窗口(时钟周期最终25%乃至更少)、智能次序形式等,它明显供给了更多功用。除了这些,可能还需求树立冗余(经过添加外部看门狗)或自我测验机制,以办理毛病发作状况。

趋势三:添加软硬件复用

前面评论的“添加功用”和“进步体系可靠性”趋势,必然会导致更杂乱的体系和器材处理方案。走运的是,我们还有第三个发展趋势,而它的呈现正是协助处理这个问题的,这就是“复用”。

首先看软件的复用。众所周知,全球都在展开软件标准化作业,这一软件标准化作业由轿车开放式体系架构联盟(AUTOSAR)领导。简直一切轿车制作商都赞同树立通用根底软件架构。正如AUTOSAR界说显现的那样,该架构将会完成“在标准上协作,在施行上竞赛”的构想。虽然不同轿车OEM对此切入的深度不同,但很明显,他们在朝着创立标准软件结构的方向跨进,以最大极限下降体系毛病危险。事实上,这还不是仅有的软件标准化作业。日本的JASPAR也在朝着同一方针尽力,并正与AUTOSAR就当前作业展开协作。

跟着几家轿车制作商软件标准化作业的不断完善和成熟,下一步天然就是硬件的标准化。当今很多轿车制作商都拟定了硬件复用政策,因而许多设备都可用于多种功用,例如不但能满意前门操控,并且可轻松地在后门完成复用的主板处理方案。现在,各制作商都界说了他们的架构及电子操控设备的功用,可是这可能并不适合于未来的状况,硬件标准化作业将为制作商供给更多灵活性。因而,如果一个电子操控设备呈现了问题,轿车制作商能够轻松切换到别的一个模块(可能具有不同的底层硬件),可是依然能供给相同的功用。这样,轿车制作商能够快速移植,防止造成可能会对企业发生严重影响的延期交货和质量问题。

为了适应这一趋势,很多半导体公司都采取了这样一个行动,那就是依照已界说的和标准化的微操控器笼统层,规划低层软件驱动。这些驱动答应模块规划人员轻松使用硅的一切功用,因而也有助于支撑恪守标准。

结论

从半导体角度,我们不难发现,半导体供货商不只需求供给高质量的硅,并且还需求供给真实的体系级处理方案,这些处理方案将持续提出高可用性、高功用和高功用要求,且一切体系都需展示出高度的再使用性和便携性。

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