互联汽车中远程信息技术硬件的四个设计注意事项

发布时间:2023-03-27  

从其最基础的定义来看,eCall仅仅是汽车内的基础性蜂窝电话,能在紧急情况下自动拨打求助电话,自1990年代起就已上市。展望未来,消费者需要更高级的集成,这也成为引入远程信息技术控制单元(TCU)的契机。


TCU可为互联汽车提供eCall的所有功能以及包括发送和接收数据(如位置、无线更新或电话)在内的其他功能。如果没有TCU,eCall便只能拨打电话。图 1 概括介绍了具有拨打紧急求助电话功能的TCU。

pYYBAGQg9MiAX04EAAT-BddjUbI586.PNG

图1:当代TCU内集成的拨打紧急求助电话功能

具备集成eCall系统的典型TCU的要求

设计TCU具有很多硬件变数,这是因为原始设备制造商(OEM)和一级供应商具有自己的设计规格,将TCU处于汽车内的不同位置。


欧盟强制规定新车中的eCall系统必须能够:

在汽车碰撞发生时和发生后,即使在没有可用汽车电池的情况下仍能自动工作。

耐受极端温度,如-20°C或-40°C的低温。

具有10年使用寿命的电池,每次通话可持续8到10分钟。

提供紧急服务,可通过蜂窝网络回拨60分钟。

遵守国际标准化组织(ISO) 26262汽车安全完整性等级(ASIL) A级标准。

从备用电池入手

设计TCU时,备用电池是很好的着手点。根据欧盟要求,备用电池必须支持6W到20W的音频功率,以及全球移动通信系统(GSM)模块产生的约2A(标称电流为350mA)的峰值电流。


选择何种备用电池取决于电池的化学性质(常用类型包括锂离子、锂离子磷酸盐和镍金属氢化物)、电池单元数和当前电流容量,而所选的备用电池决定了系统的其余部分。电池在供电路径中的放置位置,也决定了您使用充电器或低压差稳压器的类型,以及是否需要升压调节器。


图 2 和 3 展示了基于不同供电方案的两种变化供电路径。根据备用电池选择和电池充电器能力,每种路径都采用相同数量的组件但不同的配置来完成相同的任务。


第1种供电路径是低成本的简单设计,但是您不得不使用多个升压调节器来权衡尺寸和冗余性。第2种供电路径使用的锂离子电池需要更多保护,但所需电池数更少。两者都是可行的选择,但是成本、尺寸和可靠性都在选择其中一种中发挥重要的作用。

poYBAGQg9MmAQDcgAAGa4W3XDqk941.PNG

图2:第1种TCU变化供电路径

pYYBAGQg9MmAODdDAAFn84uvFmY646.PNG

图3:第2种TCU变化供电路径

选择电源调节器

一旦您考虑使用备用电池,另一个您需单独考虑的设计注意事项就是电源调节器。与汽车应用一样,车载电池电源必须承受苛刻的温度、宽输入电压和降低电磁干扰(EMI)。远程信息技术系统可以安装在位于汽车中可承受高温的位置(如挡风玻璃、客厢、后备箱和引擎),如此则需要集成电路(IC)可耐受高达150°C的接点温度,从而使汽车具有优异的热性能和效率。


基于OEM负载突降、极性反转和冷起动条件变化而变的输入电压,通常初始大小为4.5V,峰值电压可达42V。任何开关稳压器不能干扰车载无线收音机的AM和FM频段,因此开关频率必须在2.1MHz左右(高于AM频段且低于FM频段)或约为400kHz(低于AM频段)。选择具有合适开关频率、抖动/扩频和优化布局的开关调节器是确保良好电磁干扰(EMI)性能的关键因素。


丰富您的音响设计

音响功率有非常大的变化范围。有些设计师可能选择4-6W的低功率系统,而另一些系统的功率可能高达20W。除功耗和变型外,扬声器诊断和保护是音频的关键功能,除了典型的汽车短路保护、负载转储、温度保护和监视,还包括开路和短路输出负载、输出/功率转换和接地短路。


考虑数据速率

伴随远程信息技术系统中数据、调制解调器和内部存储集成度的增加,连接到数据头单元或中央网关的数据速率也在增加。仅仅只有控制器区域网络、本地互联网络或甚至是USB的时代一去不复返,取而代之的是10/100Mbps甚至是1Gbps。


预测远程信息技术的未来

多种错综的力量左右着远程信息技术的发展趋势,无论是上述的立法因素、基础设施要求、用户体验、驾驶员的期望,或远程信息技术当前仍然是一个碎片化市场的事实。值得一提的是小型售后远程信息技术产品的进步,例如车载诊断电子狗,还出现了更先进的系统,如促进本车与其他汽车和驾驶环境之间通信的全景物联网系统(V2X)模块。这些设备可能具有与现代TCUs类似的调制调节器、处理和数据通信功能。


据我观察,实际存在情况是:互联汽车的未来将取决于远程信息技术的创新,以及汽车设计工程师能否很好地应对设计挑战并与趋势同步。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    STM32单片机可以用来做什么?能实现哪些功能?;已从事单片机开发十几年,刚开始接触单片机时,感觉挺有意思。 可以用自己的思维写程序,控制硬件去实现一些智能化的操作。 刚点亮第一个LED,就开......
    电视等。您只需在2台设备同时下载并安装向日葵远程控制软件,就可实现远程桌面连接。配合开机棒硬件使用,还可实现远程开启数百台主机。 向日葵其他功能介绍: 向日葵2.9Windows主控端具有“远程桌面控制......
    的功能。本文将详细介绍远程控制网关在工厂PLC数据通讯中的应用。 远程控制网关是一款工业物联网通信硬件设备,通常安装在工厂的控制中心或者数据中心。它与工厂中的PLC(可编程逻辑控制器)相连,通过......
    云端,再传递到数据上,使用者就能通过手机APP来远程控制硬件设备。 实现的步骤如下一、注册机智云账号 在机智云自助开发平台上注册自己的账号,以后自己设计的任何物联网设备都可以放在这个账号上面。 二......
    利用UBIQUITY路由器实现对PLC的远程控制——以西门子S7-1200为例;随着各种工业协议的发展,各个工厂将面临着需要实现多种不同协议以及设备互联的挑战,其中也包含传统的机器设备。为了......
    用于自动防盗报警装置、公话集中管理系统以及远程分布式数据采集系统等,实现对无人值守岗位的远程控制。该系统软硬件实现技术具有接口电路简单、可靠性高、成本低、灵活性强等优点。 ......
    于其中的各种用户数据及管理软件需要一个安全稳定的环境,由此对硬件提出了较高的要求,稳定性和可靠性显得尤为重要。因此,作为企业级服务器硬盘中必不可缺的部件,温度传感器可实时监控硬盘温度,主动控制硬盘读写速度,保障数据安全。 温度......
    利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的远程控制软件可以实现对温室内温湿度远程监测和控制。在STM32控制器设计中加入ENC28J60模块,使控制器可以接入网络,同时在STM32的程......
    器可以实时掌握室内环境的温度、湿度及光照度,并可以通过手机平台对温度进行远程调控,同时设计了远程开关,可以用手机远程控制家居中的有关设备。 1设计思路(1) 家居环境控制器终端设计。系统采用 32 位的......
    传感器可实时监控硬盘温度,主动控制硬盘读写速度,保障数据安全。 温度传感器如何在笔记本电脑和服务器中实现测温保护 远端测温通常采用低成本分立式二极管或者三极管,以极高性价比实现多点测温。NST141x系列......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>