现在,我国轿车业正在步入以智能化(ADAS & Autonomous)、网联化(Connected)、电动化(Electrification)和同享化(Shared services)为代表的“新四化”年代。IHS Markit的数据显现,到2023年,轿车电子体系总额将高达1800亿美元,均匀每辆轿车会运用500美元以上的半导体器材,增幅最大的使用别离来自高档驾驭辅佐体系(ADAS)、动力体系(Powertrain)和车载文娱信息体系(Infotainment)。其间,ADAS以高达23.6%的增幅位列榜首。
ADAS快速增加的原因,一方面源自轿车制造商正致力于进步轿车的安全性,不断开发新技能以协助削减路途事端并保证轿车内部衔接的安全。曩昔几年中,在高精度电子传感器(激光器、雷达和摄像头)、支撑人工智能的高速多核片上体系(SoC)、高速车载网络等技能的加持下,车辆ADAS自动安全体系完成了质的腾跃。
另一方面,包含我国在内的全球各地交通运输监管组织都在各自的安全规则和要求中进步了评测规范,一切车辆都必须恪守。这些都明晰的标明我国对ADAS自动安全功用的注重程度正在不断进步。
“质的腾跃”的背面推手,离不开杂乱的软硬件处理才能,是它们在快速推进毛病维护工程规划成为当今轿车职业最重要的规范之一。Microchip等轿车半导体供货商一向致力于供给丰厚的单片机(MCU)和轿车联网解决方案,以满意契合ISO-26262规范的轿车功用安全要求。激光雷达和环视摄像头两个细分商场的使用就表现了上述趋势。
让激光雷达的“心跳”更稳健
跟着智能化程度的不断进步和无人驾驭360度无死角监控的要求,轿车中传感器数量正变得越来越多。依据Yole Développement的猜测,用于自动驾驭车辆的传感器将在未来15年内继续以51%的年复合生长率(CAGR)敏捷生长。当时环绕自动驾驭开展的传感器类型主要有三种:视觉摄像头、毫米波雷达和激光雷达,三项技能各有优势,很难相互代替。
可靠性一向都是轿车制造商及电子体系供货商所重视的焦点。与毫米波雷达和摄像头比较,具有高分辨率、远距离和视角宽广等特性,甚至能有用辨认远端路面上的石头号非金属物体的激光雷达,关于自动驾驭,尤其是L3到L5级高阶自动驾驭,是十分必要的。而关于需求依靠准确时序的激光雷达,MEMS振荡器为其供给更稳健“心跳”。
与传统的石英振荡器比较,MEMS振荡器抗振荡才能进步了5倍,可靠性进步了20倍,抗冲击才能更是进步了500倍,其还有一项杰出的优势是可以在极高温度下坚持其频率安稳性。此外,MEMS振荡器还兼具细巧尺度和坚固耐用的特性。
Microchip最近推出的DSA11x1和DSA11x5均为轿车级MEMS振荡器和时钟发生器,它们契合AEC-Q100规范,在-40°C至+125°C的温度规模内具有超卓的频率安稳性(低至±20 ppm),可满意轿车电子温度等级grade 1的使用要求。
这些MEMS振荡器的相位抖动均低于1 ps(典型值),作业频率规模为2.3 MHz至170 MHz,并且有2.5 mm x 2.0 mm、3.2 mm x 2.5 mm和5.0 mm x 3.2 mm三种契合职业规范的细巧尺度可供挑选,厚度均为0.85 mm。
在这些全新推出的契合AEC-Q100 grade 1的MEMS振荡器中,有业界首款双输出MEMS振荡器,即DSA2311。这款振荡器选用2.5 mm x 2.0 mm封装,可代替电路板上的两个晶振或其他振荡器。该器材的两个同步CMOS输出的规模均为2.3 MHz至170 MHz。这不但可以节约PCB空间,并且还能下降收购、库存和装置本钱,并终究进步产品集成度。
轿车衔接的未来
环视摄像机体系是当时许多ADAS使用,包含车道违背预警、泊车辅佐、盲区监测、行人检测和自适应巡航操控中的要害部件,可俯瞰车辆周围环境,进步乘客安全性并完成自动驾驭。
有用的环视摄像机体系的要害组件之一是高速衔接。Microchip供给轿车级以太网设备和INICnet™操控器,可用于在各种形式的媒体上传输视频、数据和音讯。
依照麦肯锡的说法,轿车以太网将很快“兴起成为轿车的支柱”。Microchip独有的INICnet技能经过单一电缆支撑以太网、音频、视频和操控,然后简化了轿车信息文娱网络。
INICnet技能可以与轿车以太网共存,可无缝衔接根据互联网协议(IP)的跨车辆域数据通讯,一起并行供给多路根据时分复用(TDM)技能的数字音频和紧缩视频数据的高效传输。并有50 Mbps和150 Mbps两种不同的速度等级,带宽功率高达95%以上。两种选项均支撑环型或菊花链,50 Mbps经过非屏蔽双绞线完成,而150 Mbps经过同轴电缆完成。INICnet将在2021年成为敞开的ISO规范。
关于INICnet技能的以太网通道,其ISO/OSI模型仅包含模型的前两层,因而,它可以从更高层中彻底笼统出来,在更新驱动程序后,即可完成套接字(Socket)等常见网络通讯代码调用。现在,INICnet的以太网通道驱动程序现已开源支撑Linux®、Android™和QNX体系,以便INICnet技能的以太网通道以彻底通明的方法集成到根据IP通讯的现有体系中。这样开发工程师就不用忧虑底层联网技能。
Microchip轿车产品部亚太区资深产品营销司理Yan Goh表明:“在产品开发周期中尽早与轿车制造商及零部件供货商沟通,关于新的衔接技能至关重要。这将保证产品的兼容性并遵照严厉的轿车规范,使咱们的客户可以有用地将咱们的新产品使用到他们的规划中去。Microchip一直致力于供给高效、安稳、安全的轿车网络解决方案,以满意轿车电子领域中不断增加的数据传输需求。”
结语
自动驾驭是一个新式商场,其间包含许多来自非传统轿车职业的新参与者,因为短少协商一致的职业要求并且技能也在不断开展,咱们将面临着一系列应战。这就要求半导体供货商与轿车制造商和零部件供货商之间打开密切合作,以便满意这些不断改变的需求。
一起,考虑到功用安全和网络安全是现在最重要的两大趋势,作为在轿车级MCU和数字信号操控器(DSC)方面具有悠长前史的厂商,Microchip的中心竞争力在于可以供给全体体系解决方案,包含MCU、DSC、FPGA、模仿产品、衔接和联网解决方案、存储器产品、人机界面解决方案和安全产品,以及国际一流的服务和支撑、超卓的质量和可靠性以及名列前茅的交货才能。