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TI:凭借多元化产品和丰富行业经验推动汽车电子创新

时间:2017-11-22 来源:21ic 作者:崔晓楠

Strategy Analytics 数据显示,2017年生产的每辆汽车中半导体价值约为324美元,而这一数字在未来五年还将稳步上升。半导体技术的发展成为汽车创新中越来越关键的因素。

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图:平均每辆生产汽车的半导体价值(美元)

 

作为半导体厂商,如何推动一级汽车供应商和汽车制造商将先进的半导体技术应用于下一代汽车系统之中?TI全球汽车系统业务总监Heinz-Peter Beckemeyer给出了答案。

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TI全球汽车系统业务总监Heinz-Peter Beckemeyer和TI中国区汽车事业部总经理沈源

 

据Beckemeyer介绍, TI为汽车行业提供支持已有35年,在与客户的合作中积累了宝贵的经验。从产品技术角度,TI不断加大对汽车产品的投入,2016年TI推出的汽车新产品是2014年的2倍多。持续的投入带来了丰厚的回报,TI来自汽车市场的收入比重,已经从2013年12%增长到了2016年18%。

 

一直以来,TI从三个层面为一级汽车供应商和汽车制造商提供可靠、高效、专业的技术与服务。TI与客户合作,克服针对所有车型和系统降低车辆重量和提高效率所面临的挑战。TI为开发人员提供从入门级到豪华车型的性能、价格和设计时间要求所需的灵活性和构建模块。TI产品和设计包可帮助汽车开发人员更轻松地为需要标准认证和法规遵从的应用进行创新,缩短设计时间。

 

从应用角度,Beckemeyer表示:“TI专注于高级驾驶辅助系统、车身电子元件、信息娱乐系统以及混合动力汽车、电动汽车和传动系统,全面提升汽车系统性能。”Beckemeyer向21ic记者介绍了这四个汽车细分市场的的技术趋势和系统创新。

 

ADAS解决方案的车辆感测、智能和控制技术的发展为自动驾驶汽车铺平了道路。但是,前所未有的自动驾驶水平将需要车辆能够检测复杂的驾驶环境。反过来,开发人员将需要创建系统,处理大量数据,将其跨网络实时传输,保证具有非常高的可靠性。

 

针对这些挑战,TI的ADAS解决方案不仅包括传感器融合,还包括基于摄像头(前置摄像头、后视和全景系统、后视镜替代和驾驶员监控)以及基于雷达(盲点警告和避免碰撞)的技术。

 

以具有MIPI CSI-2输出的四摄像头集线器汽车ADAS参考设计为例,它最多允许将四个 130 万像素摄像头连接到 TDA3x 片上系统评估模块。每个摄像头通过一条同轴电缆与集中器相连。通过 FPD-Link III 连接,这些摄像头连接到一个四端口的解串器。

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图:四摄像头集线器汽车ADAS参考设计

 

与此同时,SafeTI设计包可以帮助ADAS设计更容易满足法规和功能安全要求。 基于TI互补的嵌入式处理和模拟技术的创新子系统参考设计有助于实现可跨越多个平台并满足各种系统需求的ADAS系统解决方案。

 

针对时下大热的无人驾驶这个话题,Beckemeyer表示:“我们预见到未来会是一个融合的系统,会有越来越多的摄像头跟其他传感器的融合设计,以及越来越多的ECU,不同的电子控制单元的连接,这些会要求有更多的数据处理的能力、模拟信号链路的能力以及传输信号的能力,所以这些都是TI非常重视的领域。自动驾驶和无人驾驶不会在一天就实现,需要一个过程,TI会在这个市场持续地创新,持续帮助客户更加快速、更加高效、更加有竞争力的设计新产品。”

 

车身电子元件的趋势体现在更多的智能和控制正在添加到系统中,包括交互式人机界面、手势和语音控制,自动变光镜和天窗的光学感应,以及背光LED按钮和旋钮。工程师们面临的挑战是如何快速、轻松地改进系统,以满足车身电子元件应用的不断变化的特征和要求,而无需检修相关子系统和减缓设计周期。

 

TI的车身电子元件构建模块使汽车开发人员能够在现有系统上进行改进或设计,而不是为了升级改造而进行大修。轻松扩展功能,提高系统灵活性,满足更广泛的车辆功能和车型的需求。TI的方案的优势在于能够优化车身电子元件设计的舒适性、便利性和车辆访问应用,又不牺牲尺寸。

 

从静态白炽灯和HID灯泡转向动态LED照明,车辆日益采用更复杂的照明系统,这就要求开发人员必须创新,发挥创造力,重新考虑传统汽车大灯和后灯的功能和设计。TI的汽车照明解决方案使您能够快速轻松地为单个LED灯或多个LED灯串设计大灯和后灯子系统。

 

例如,TI的汽车照明精密PWM调光LED驱动器参考设计就可以帮助开发人员创建具有成本竞争力的解决方案,使用脉宽调制来减少外部汽车照明系统,无需微控制器,但精度优于2%占空比。

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图:汽车照明精密PWM调光LED驱动器参考设计

 

TI智能汽车照明技术可以提高可靠性,防止过热,延长大灯和后灯LED系统的使用寿命。凭借在汽车照明市场的丰富经验和创新,TI能够帮助厂商预测并克服系统设计挑战。

 

下一代信息娱乐和仪表组系统正在通过集成娱乐、多媒体和信息功能,在车辆中模拟智能手机创建交互式和联网体验。而在整个车辆上传输大量数据,而在更长范围内安全传输数据,不仅需要能够驱动集成功能的高性能处理器,而且还需要能够实现长距离安全性的高级功能连接。

 

TI的创新技术专为驾驶员与复杂的信息娱乐和仪表组系统进行交互而设计,同时将注意力保持在道路上。TI信息娱乐子系统参考设计核心的硬件和软件兼容性使其可用于多个信息娱乐系统和仪表组平台,可缩短上市时间,降低开发成本。基于TI互补的模拟、处理和DLP技术的完整子系统参考库可帮助开发人员端到端地创建联网的信息娱乐和仪表组系统。

 

以具有充电和增强数据路径性能的汽车被动媒体集线器参考设计为例,该参考设计提供了一种灵活、被动的解决方案,能够与音响主机进行角色交换,使其能够对USB Type-C和传统设备充电。

 

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图:具有充电和增强数据路径性能的汽车被动媒体集线器参考设计

 

 

随着混合动力和电动汽车的普及,传统的动力传动组件需要更多的创新来减轻重量,提高效率,并通过较少的电线、接线和机械组件来管理电源。

 

TI在工业和汽车设计方面的系统专业技术为混合动力和电动汽车提供了可扩展的解决方案,并开发了更加智能的车载充电器和充电站,实现更快的充电体验。TI技术可以帮助开发人员实现更快地安全地为电动汽车提供电力,有助于降低动力传动组件故障的可能性,并帮助在故障发生之前诊断系统问题。TI的技术也能够实现更高效的电力转换和更换机械组件,获得更轻的车辆和更高的性能,消耗更少的能量。

 

TI用于12 V/48 V汽车系统的参考设计就满足了最新的电力需求。该设计是用于12V/48V汽车系统的四相双向直流-直流转换器开发平台,如用于轻型混合动力汽车中。该系统使用两个电流控制器和一个MCU进行功率级控制。

 

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图:用于12 V/48 V汽车系统的双向直流-直流转换器参考设计

 

Beckemeyer表示:“我们看到48V系统的好处是可以让原有电池降低负担,现在零部件对内耗要求越来越高,48V系统对那些千瓦级功耗要求的部件,例如空调系统,会有很好的优化,从而降低排放。采用48V系统以后,对电源线缆的要求也会大大的降低。可以用更细、更轻的电缆实现同样能源的传输,这对整车能耗也有相当大的改善。TI在汽车电源设计方面有非常丰富的经验,这个经验也是系统方面的经验,所以TI 48V系统已经被很多厂家,包括国际客户和中国本地客户选用,可以让汽车设计人员更快地完成整个设计。”

 

 

从新能源车到自动驾驶,未来汽车的创新之路无疑将紧紧依托于半导体技术的不断发展。Beckemeyer认为,丰富而宝贵的行业经验使得TI在面对愈加复杂的设计挑战时,能够有独特的深刻洞悉。今天,TI已拥有2000多个汽车半导体,和超过100种汽车类参考设计。未来,TI仍将持续投入,为下一代汽车设计提供更多元化的产品和方案,保持在汽车领域的领导地位。

 

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