Jaki samochód może sprawić, że poczujemy się bezpiecznie?
June 28, 2021
Obecnie chiński przemysł motoryzacyjny wkracza w erę „nowej modernizacji”, reprezentowanej przez ADAS i autonomię, łączność, elektryfikację i usługi współdzielone.Według IHS Markit, do 2023 roku całkowita wartość samochodowych systemów elektronicznych osiągnie 180 miliardów dolarów, przy czym przeciętny samochód wykorzystujący półprzewodniki będzie wart ponad 500 dolarów, przy czym największy wzrost będzie pochodził z ADAS, Powertrain i Infotainment.Wśród nich ADAS zajął pierwsze miejsce z tempem wzrostu 23,6%.
Jednym z powodów szybkiego rozwoju ADAS jest to, że producenci samochodów pracują nad bezpieczniejszymi samochodami, stale opracowując nowe technologie, aby zmniejszyć liczbę wypadków drogowych i zapewnić bezpieczeństwo połączeń wewnętrznych.W ciągu ostatnich kilku lat systemy bezpieczeństwa aktywnego ADAS w pojazdach dokonały jakościowego skoku dzięki technologiom, takim jak precyzyjne czujniki elektroniczne (lasery, radary i kamery), szybkie wielordzeniowe systemy na chipie (SoC), które wspierają sztuczne inteligencja i szybkie sieci pokładowe.
Z drugiej strony regulatorzy transportu na całym świecie, w tym w Chinach, podnieśli swoje standardy oceny we własnych przepisach i wymaganiach bezpieczeństwa, które muszą spełniać wszystkie pojazdy.Wszystko to wyraźnie wskazuje, że Chiny przywiązują coraz większą wagę do aktywnej funkcji bezpieczeństwa ADAS.
„Skok jakościowy” jest napędzany przez złożone możliwości przetwarzania sprzętu i oprogramowania, które szybko promują projektowanie inżynierii ochrony przed awariami, stając się jednym z najważniejszych standardów w dzisiejszym przemyśle motoryzacyjnym. .Dostawcy półprzewodników dla motoryzacji, tacy jak Microchip, zobowiązali się dostarczać bogactwo rozwiązań MCU (jednoukładowych mikrokomputerów) i samochodowych rozwiązań sieciowych, aby spełnić wymagania norm ISO-26262 w zakresie bezpieczeństwa funkcjonalnego w branży motoryzacyjnej.Zastosowanie kamery lidarowej i pętlowej w dwóch segmentach rynku odzwierciedla powyższy trend.
Spraw, aby „bicie serca” lidara było bardziej solidne
Wraz z ciągłym doskonaleniem inteligencji i wymogiem bezzałogowego monitoringu 360-stopniowego bez martwego kąta, liczba czujników w samochodach staje się coraz większa.Zgodnie z przewidywaniami Yole Developpement, czujniki do pojazdów autonomicznych będą nadal szybko rosnąć przy 51% rocznej stopie wzrostu (CAGR) w ciągu najbliższych 15 lat.Obecnie istnieją trzy główne typy czujników związanych z rozwojem automatycznej jazdy: kamera wizyjna, radar z falą milimetrową i lidar.Te trzy technologie mają swoje zalety i są trudne do zastąpienia.
Na niezawodności od dawna skupiają się producenci samochodów i dostawcy systemów elektronicznych.W porównaniu z radarem i kamerą o fali milimetrowej, lidar, który ma takie cechy, jak wysoka rozdzielczość, duża odległość i szeroki kąt widzenia, a nawet może skutecznie identyfikować obiekty niemetaliczne, takie jak kamienie na odległej nawierzchni drogi, jest bardzo potrzebny do automatycznej jazdy , w szczególności automatyczna jazda l3-L5 wysokiej klasy.W przypadku lidaru, który zależy od precyzyjnego pomiaru czasu, oscylator MEMS zapewnia bardziej solidne „bicie serca”.
W porównaniu z tradycyjnym oscylatorem kwarcowym, zdolność antywibracyjna oscylatora MEMS została poprawiona 5-krotnie, niezawodność została poprawiona 20-krotnie, a odporność na uderzenia została poprawiona 500-krotnie.Kolejną wyjątkową zaletą oscylatora MEMS jest to, że może on utrzymać stabilność częstotliwości w ekstremalnie wysokiej temperaturze.Ponadto oscylator MEMS jest mały i wytrzymały.
Niedawno wprowadzone na rynek modele DSA11x1 i DSA11x5 firmy Microchip to oscylatory MEMS i generatory zegarowe klasy motoryzacyjnej, które spełniają normę AEC-Q100 o doskonałej stabilności częstotliwości (nawet ±20 PPM) w zakresie temperatur od -40°C do +125°C, spełniając wymagania wymagania aplikacji motoryzacyjnej klasy temperatury elektronicznej 1.
Oscylatory MEMS mają jther fazę mniejszą niż 1 ps (wartość typowa), działają w zakresie częstotliwości od 2,3 MHz do 170 MHz i są dostępne w trzech standardowych rozmiarach: 2,5 mm x 2,0 mm, 3,2 mm x 2,5 mm oraz 5,0mm x 3,2mm o grubości 0,85mm.
Pierwszy w branży dwuwyjściowy oscylator MEMS, DSA2311, jest jednym z nowych oscylatorów MEMS wychodzących na rynek zgodnie z AEC-Q100 Grade 1. Oscylator jest umieszczony w obudowie o wymiarach 2,5 mm x 2,0 mm, która zastępuje dwa oscylatory kwarcowe w obwodzie płyta lub inne oscylatory.Dwa synchroniczne wyjścia CMOS urządzenia mają zakres od 2,3 MHz do 170 MHz.Może to nie tylko zaoszczędzić miejsce na PCB, ale także zmniejszyć koszty zaopatrzenia, zapasów i instalacji, a ostatecznie poprawić integrację produktu.
Przyszłość łączności samochodowej
System kamer przypominających pętlę jest kluczowym elementem wielu obecnych aplikacji ADAS, w tym ostrzegania o opuszczeniu pasa ruchu, wspomagania parkowania, monitorowania martwego pola, wykrywania pieszych i adaptacyjnego tempomatu, który może zapewnić widok z lotu ptaka na otoczenie pojazdu, poprawić bezpieczeństwo pasażerów i zrealizować automatyczną jazdę.
Jednym z kluczowych elementów efektywnego systemu kamer pętlowych jest szybka łączność.Microchip dostarcza samochodowe urządzenia Ethernet i kontrolery INICnet™, które mogą być używane do przesyłania wideo, danych i wiadomości za pośrednictwem różnych form mediów.
Według McKinsey, motoryzacyjny Ethernet wkrótce „rośnie, by stać się kręgosłupem samochodu”.Unikalna technologia INICnet firmy Microchip upraszcza samochodowe sieci informacyjno-rozrywkowe, obsługując Ethernet, audio, wideo i sterowanie za pomocą jednego kabla.
Technologia INICnet może współistnieć z samochodowym Ethernetem, aby bezproblemowo łączyć komunikację danych między pojazdami w domenie w oparciu o protokół internetowy (IP), jednocześnie zapewniając wydajną transmisję cyfrowego dźwięku i skompresowanych danych wideo w oparciu o technologię multipleksowania z podziałem czasu (TDM).Istnieją dwa różne poziomy prędkości 50 Mb/s i 150 Mb/s, wydajność przepustowości do 95%.Obie opcje obsługują pierścienie lub Daisy Chain, z 50 Mb/s zaimplementowaną przez nieekranowaną skrętkę i 150 Mb/s przez kabel koncentryczny.INICnet stanie się otwartym standardem ISO w 2021 roku.
W przypadku kanałów Ethernet z technologią INICnet model ISO/OSI obejmuje tylko dwie pierwsze warstwy modelu, dzięki czemu można go całkowicie oddzielić od wyższych warstw w celu zaimplementowania typowych wywołań kodu komunikacji sieciowej, takich jak gniazda po aktualizacji sterownika.Obecnie sterownik kanału Ethernet dla INICnet obsługuje open source dla systemów Linux®, Android™ i QNX, dzięki czemu kanał Ethernet dla technologii INICnet może być zintegrowany z istniejącymi SYSTEMAMI opartymi na komunikacji IP w całkowicie przejrzysty sposób.W ten sposób inżynier ds. rozwoju nie musi się martwić o podstawową technologię sieciową.
Yan Goh, starszy kierownik ds. marketingu produktów w Microchip Automotive Products Asia Pacific, powiedział: „Komunikacja z producentami samochodów i dostawcami komponentów na wczesnym etapie cyklu opracowywania produktu ma kluczowe znaczenie dla nowych technologii łączności. Zapewni to kompatybilność produktów i zgodność z rygorystycznymi standardami motoryzacyjnymi, umożliwiając naszym klientom aby skutecznie stosować nasze nowe produkty w swoich projektach.Microchip jest zaangażowany w dostarczanie wydajnych, stabilnych i bezpiecznych samochodowych rozwiązań sieciowych, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na transmisję danych w elektronice samochodowej.
wniosek
Autonomiczna jazda to rozwijający się rynek, obejmujący wielu nowych graczy z nietradycyjnego przemysłu samochodowego.W związku z brakiem konsensusu wymagań branżowych oraz ciągłym rozwojem technologii, staniemy przed szeregiem wyzwań.Będzie to wymagało ścisłej współpracy między dostawcami półprzewodników a producentami samochodów i dostawcami części, aby sprostać tym zmieniającym się potrzebom.
Jednocześnie, biorąc pod uwagę, że funkcja bezpieczeństwa i bezpieczeństwo sieci są najważniejszymi trendami z nich dwóch, ponieważ w przypadku producenta MCU i cyfrowego kontrolera sygnału (DSC) na poziomie motoryzacyjnym (DSC) z długą historią, podstawowe kompetencje Microchip są w stanie zapewnić ogólne rozwiązanie systemowe, w tym MCU, DSC, FPGA, produkty symulacyjne, rozwiązania łączności i sieciowe, produkty pamięci masowej, rozwiązania interfejsu człowiek-maszyna i produkty bezpieczeństwa, a także światowej klasy serwis i wsparcie, doskonała jakość i niezawodność oraz wiodące możliwości dostawy .