Τι είδους το αυτοκίνητο μπορεί να μας κάνει το χρηματοκιβώτιο αίσθησης;

Αυτή τη στιγμή, η αυτοκινητοβιομηχανία της Κίνας εισάγει την εποχή του «νέου εκσυγχρονισμού», που αντιπροσωπεύεται από ADAS & αυτόνομος, τη συνδετικότητα, την ηλέκτριση και τις κοινές υπηρεσίες. Σύμφωνα με το Markit ΤΟΥ, συμπληρώστε συνολικά τα αυτοκίνητα ηλεκτρονικά συστήματα θα χτυπήσει $180bn ως το 2023, με το μέσο αυτοκίνητο χρησιμοποιώντας τους ημιαγωγούς αξίας περισσότερο από $500, με τις μεγαλύτερες αυξήσεις που προέρχονται από ADAS, Powertrain και Infotainment. Μεταξύ τους, ADAS ταξινόμησε πρώτα με έναν ρυθμό ανάπτυξης 23,6%.

Μέρος του λόγου για τη ταχεία ανάπτυξη ADAS είναι ότι οι κατασκευαστές αυτοκινήτων εργάζονται για να καταστήσουν τα αυτοκίνητα ασφαλέστερα, συνεχώς αναπτυσσόμενος τις νέες τεχνολογίες για να βοηθήσουν να μειώσουν τα τροχαία ατυχήματα και να εξασφαλίσουν την ασφάλεια των εσωτερικών συνδέσεών τους. Τα τελευταία χρόνια, τα ενεργά συστήματα ασφάλειας οχημάτων ADAS έχουν κάνει ένα ποιοτικό πήδημα χάρι στις τεχνολογίες όπως οι μεγάλης ακρίβειας ηλεκτρονικοί αισθητήρες (λέιζερ, ραντάρ και κάμερες), μεγάλο multi-core -τσιπ συστήματα (SOC) που υποστηρίζουν την τεχνητή νοημοσύνη, και τα μεγάλα επί του σκάφους δίκτυα.

Αφ' ετέρου, οι ρυθμιστές μεταφορών σε όλο τον κόσμο, που περιλαμβάνει στην Κίνα, έχουν αυξήσει τα πρότυπα αξιολόγησής τους στους κανονισμούς για την ασφάλεια και τις απαιτήσεις τους, με τους οποίους όλα τα οχήματα πρέπει να συμμορφωθούν. Όλα αυτά σαφώς δείχνουν ότι η Κίνα αποδίδει την αυξανόμενη σημασία στην ενεργό λειτουργία ασφάλειας ADAS.

Το «ποιοτικό πήδημα» οδηγείται από τις σύνθετες ικανότητες επεξεργασίας υλικού και λογισμικού, οι οποίες προωθούν γρήγορα το σχέδιο εφαρμοσμένης μηχανικής προστασίας αποτυχίας για να γίνουν ένα από τα σημαντικότερα πρότυπα στη αυτοκινητοβιομηχανία σήμερα. Οι αυτοκίνητοι προμηθευτές ημιαγωγών όπως το μικροτσίπ είναι δεσμευμένοι να παρέχουν έναν πλούτο MCU (ενιαίος μικροϋπολογιστής τσιπ) και των αυτοκίνητων λύσεων δικτύωσης για να καλύψουν τις απαιτήσεις ISO-26262 τυποποιημένων αυτοκίνητων λειτουργικών απαιτήσεων ασφάλειας. Η εφαρμογή του ραντάρ με ακτίνες laser και του βρόχος-κοιτάγματος κάμερα σε δύο τομείς αγοράς απεικονίζει την ανωτέρω τάση.

Κάνετε τα ραντάρ με ακτίνες laser «κτύπος της καρδιάς» πιό γερός

Με τη συνεχή βελτίωση της νοημοσύνης και την απαίτηση του τηλεκατευθυνόμενου ελέγχου γωνίας 360 βαθμού κανένας-νεκρού, ο αριθμός αισθητήρων στα αυτοκίνητα γίνεται όλο και περισσότεροι. Σύμφωνα με την πρόβλεψη Yole Developpement, οι αισθητήρες για την μόνος-οδήγηση των οχημάτων θα συνεχίσουν να αυξάνονται γρήγορα σε ένα 51% τον ετήσιο σύνθετο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) κατά τη διάρκεια των επόμενων 15 ετών. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι αισθητήρων γύρω από την ανάπτυξη της αυτόματης οδήγησης: οπτική κάμερα, ραντάρ κυμάτων χιλιοστόμετρου και ραντάρ με ακτίνες laser. Οι τρεις τεχνολογίες έχουν τα πλεονεκτήματά τους και είναι δύσκολο να αντικατασταθούν η μια την άλλη.

Η αξιοπιστία είναι από καιρό η εστίαση των κατασκευαστών αυτοκινήτων και των προμηθευτών των ηλεκτρονικών συστημάτων. Έναντι millimeter-wave του ραντάρ και της κάμερας, ραντάρ με ακτίνες laser, το οποίο έχει τέτοια χαρακτηριστικά όπως τη μεγάλης απόστασης και ευρείας εξέτασης γωνία υψηλής ανάλυσης, και μπορεί ακόμη και αποτελεσματικά να προσδιορίσει τα μη μεταλλικά αντικείμενα όπως οι πέτρες στη μακρινή οδική επιφάνεια, είναι πολύ απαραίτητο για την αυτόματη οδήγηση, ειδικά high-order αυτόματη οδήγηση l3-L5. Για το ραντάρ με ακτίνες laser που εξαρτάται από τον ακριβή συγχρονισμό, ο ταλαντωτής MEMS παρέχει έναν πιό γερό «κτύπο της καρδιάς».

Έναντι του παραδοσιακού ταλαντωτή χαλαζία, η αντιδονητική δυνατότητα του ταλαντωτή MEMS έχει βελτιωθεί από 5 φορές, η αξιοπιστία έχει βελτιωθεί από 20 φορές, και η δυνατότητα αντι-αντίκτυπου έχει βελτιωθεί από 500 φορές. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα του ταλαντωτή MEMS είναι ότι μπορεί να διατηρήσει τη σταθερότητα συχνότητάς του εξαιρετικά σε υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, ο ταλαντωτής MEMS είναι μικρός και ανθεκτικός.

Προωθημένη DSA11x1 και DSA11x5 του μικροτσίπ πρόσφατα είναι αυτοκίνητος βαθμός ταλαντωτές MEMS και γεννήτριες ρολογιών που ανταποκρίνονται στα πρότυπα AEC-Q100 με την άριστη σταθερότητα συχνότητας (τόσο χαμηλή όσο ±20 PPM) στη σειρά θερμοκρασίας από -40°C σε +125°C, που καλύπτει τις απαιτήσεις εφαρμογής του αυτοκίνητου ηλεκτρονικού βαθμού 1 θερμοκρασίας.

Αυτοί οι ταλαντωτές MEMS έχουν μια φάση jther λιγότερο από 1 CP (χαρακτηριστική αξία), λειτουργούν σε ένα φάσμα συχνότητας 2,3 MHZ σε 170 MHZ, και είναι διαθέσιμοι σε τρία μεγέθη βιομηχανικά τυποποιημένων 2.5mm X 2.0mm, 3.2mm X 2.5mm, και 5.0mm X 3.2mm με ένα πάχος 0,85 χιλ.

Ο ταλαντωτής διπλός-παραγωγής MEMS της βιομηχανίας πρώτος, DSA2311, είναι μεταξύ των νέων ταλαντωτών MEMS που βγαίνουν σύμφωνα με το AEC-Q100 βαθμό 1. Ο ταλαντωτής συσκευάζεται 2.5mm X 2.0mm συσκευασία, η οποία αντικαθιστά δύο ταλαντωτές κρυστάλλου στον πίνακα κυκλωμάτων ή άλλους ταλαντωτές. Τα δύο σύγχρονα αποτελέσματα CMOS της συσκευής κυμαίνονται από 2,3 MHZ ως 170 MHZ. Αυτό μπορεί όχι μόνο εκτός από το διάστημα PCB, αλλά και να μειώσει τις δαπάνες προμήθειας, καταλόγων και εγκαταστάσεων, και να βελτιώσουν τελικά την ολοκλήρωση προϊόντων.

Το μέλλον της συνδετικότητας αυτοκινήτων

Το σύστημα καμερών βρόχος-κοιτάγματος είναι ένα συστατικό κλειδί σε πολλές τρέχουσες εφαρμογές ADAS, συμπεριλαμβανομένης της προειδοποίησης αναχώρησης παρόδων, της βοήθειας χώρων στάθμευσης, της τυφλής παρακολούθησης σημείων, της για τους πεζούς ανίχνευσης και του προσαρμοστικού ελέγχου κρουαζιέρας, οι οποίοι μπορούν να παρέχουν μια πανοραμική θέα των περιχώρων του οχήματος, να βελτιώσουν την ασφάλεια επιβατών και να πραγματοποιήσουν την αυτόματη οδήγηση.

Ένα από συστατικό κλειδί ενός αποτελεσματικού συστήματος καμερών βρόχων είναι μεγάλη συνδετικότητα. Το μικροτσίπ παρέχει τις αυτοκίνητους συσκευές Ethernet και τους ελεγκτές INICnet™ που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διαβιβάσουν το βίντεο, τα στοιχεία, και τα μηνύματα πέρα από ποικίλες μορφές μέσων.

Σύμφωνα με McKinsey, αυτοκίνητο Ethernet σύντομα «θα αυξηθεί για να γίνει η σπονδυλική στήλη του αυτοκινήτου». Η μοναδική τεχνολογία INICnet του μικροτσίπ απλοποιεί τα αυτοκίνητα δίκτυα infotainment με την υποστήριξη Ethernet, του ήχου, του βίντεο, και του ελέγχου ενός ενιαίου καλωδίου.

Η τεχνολογία INICnet μπορεί να συνυπάρξει με αυτοκίνητο Ethernet για να συνδέσει χωρίς ραφή τη μετάδοση στοιχείων περιοχών διά-οχημάτων βασισμένη στο πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP), ταυτόχρονα παρέχοντας την αποδοτική διαβίβαση ψηφιακών ακουστικών και συμπιεσμένων τηλεοπτικών στοιχείων βασισμένων στην πολλαπλή να πολλαπλασιάσει χρονικού τμήματος (TDM) τεχνολογία. Και υπάρχουν 50 Mbps και 150 Mbps δύο διαφορετικά επίπεδα ταχύτητας, αποδοτικότητα εύρους ζώνης μέχρι 95%. Και οι δύο επιλογές υποστηρίζουν το δαχτυλίδι ή την αλυσίδα της Daisy, με 50 Mbps που εφαρμόζεται μέσω του unshielded στριμμένου ζευγαριού και 150 Mbps μέσω του ομοαξονικού καλωδίου. Το INICnet θα γίνει ανοικτά πρότυπα του ISO το 2021.

Για τα κανάλια Ethernet με την τεχνολογία INICnet, το πρότυπο ISO/OSI καλύπτει μόνο τα πρώτα δύο στρώματα του προτύπου, έτσι μπορεί να αφαιρεθεί εντελώς από τα υψηλότερα στρώματα για να εφαρμόσει τις κοινές κλήσεις κώδικα επικοινωνίας δικτύων όπως οι υποδοχές μετά από τις αναπροσαρμογές οδηγών. Αυτήν την περίοδο, ο οδηγός καναλιών Ethernet για INICnet έχει την ανοικτή υποστήριξη πηγής για Linux®, Android™, και τα συστήματα QNX έτσι ώστε το κανάλι Ethernet για την τεχνολογία INICnet μπορεί να ενσωματωθεί στα υπάρχοντα συστήματα βασισμένα στις επικοινωνίες IP κατά τρόπο απολύτως διαφανή. Αυτός ο τρόπος ο μηχανικός ανάπτυξης δεν ειναι απαραίτητο να ανησυχήσει για την ελλοχεύουσα τεχνολογία δικτύωσης.

Το Yan Goh, μικροτσίπ αυτοκίνητο στέλεχος μάρκετινγκ προϊόντος προϊόντων ειρηνικοασιατικό ανώτερο, είπε: «Η επικοινωνία με τις αυτοκινητοβιομηχανίες και τους συστατικούς προμηθευτές νωρίς στον κύκλο ανάπτυξης προϊόντος είναι κρίσιμη για τις νέες τεχνολογίες συνδετικότητας. Αυτό θα εξασφαλίσει τη συμβατότητα και τη συμμόρφωση προϊόντων με τα αυστηρά αυτοκίνητα πρότυπα, επιτρέποντας στους πελάτες μας για να εφαρμόσει αποτελεσματικά τα νέα προϊόντα μας στα σχέδιά τους. Το μικροτσίπ είναι δεσμευμένο στην παροχή των αποδοτικών, σταθερών και ασφαλών αυτοκίνητων λύσεων δικτύωσης για να ικανοποιήσει την αυξανόμενη ζήτηση για τη μετάδοση στοιχείων στην αυτοκίνητη ηλεκτρονική.

συμπέρασμα

Η αυτόνομη οδήγηση είναι μια ανερχόμενη αγορά, συμπεριλαμβανομένων πολλών νέων φορέων από τη μη παραδοσιακή αυτοκινητοβιομηχανία. Λόγω της έλλειψης απαιτήσεων βιομηχανίας συναίνεσης και της σταθερής ανάπτυξης της τεχνολογίας, θα αντιμετωπίσουμε μια σειρά προκλήσεων. Αυτό θα απαιτήσει τη στενή συνεργασία μεταξύ των προμηθευτών ημιαγωγών και των κατασκευαστών αυτοκινήτων και των προμηθευτών μερών για να ικανοποιήσει αυτές τις μεταβαλλόμενες ανάγκες.

Συγχρόνως, η εξέταση της λειτουργίας της ασφάλειας και της ασφάλειας δικτύων είναι οι σημαντικότερες τάσεις των δύο, όπως στο αυτοκίνητο επίπεδο MCU και ο κατασκευαστής ελεγκτών ψηφιακών σημάτων (DSC) με μια μεγάλη ιστορία, οι ικανότητες πυρήνων του μικροτσίπ είναι σε θέση να παρέχει τη γενική λύση συστημάτων, συμπεριλαμβανομένου MCU, DSC, FPGA, των προϊόντων προσομοίωσης, των λύσεων συνδετικότητας και δικτύωσης, των προϊόντων αποθήκευσης, των λύσεων ανθρώπου-μηχανής διεπαφών και των προϊόντων ασφάλειας, και μιας παγκόσμιας ποιότητας υπηρεσίας και υποστήριξης, μιας άριστης ποιότητας και μιας αξιοπιστίας, και μιας κύριας δυνατότητας παράδοσης.