首页 | 期刊简介 | 编辑部 | 广告部 | 发行部 | 在线投稿 | 联系我们 | 产品信息索取
2024年3月28日星期四
2011年第01期
 
2010年第12期
 
2010年第11期
2010年第11期
 
2010年第10期
2010年第10期
 
2010年第09期
2010年第09期
 
2010年第09期
2010年第08期
 
2010年第07期
2010年第07期
 
2010年第06期
2010年第06期
 
2010年第05期
2010年第05期
 
2010年第04期
2010年第04期
 
2010年第03期
2010年第03期
 
2010年第02期
2010年第02期
 
2010年第01期
2010年第01期
 
2009年第12期
2009年第12期
 
2009年第11期
2009年第11期
 
2009年第10期
2009年第10期
 
2009年第9期
2009年第9期
 
2009年第8期
2009年第8期
 
2009年第7期
2009年第7期
 
2009年第6期
2009年第6期
 
2009年第5期
2009年第5期
 
2009年第4期
2009年第4期
 
2009年第3期
2009年第3期
 
2009年第2期
2009年第2期
 
2009年第1期
2009年第1期
 
2008年第12期
2008年第12期
 
2008年第11期
2008年第11期
 
2008年第10期
2008年第10期
 
2008年第9期
2008年第9期
 
2008年第8期
2008年第8期
 
2008年第7期
2008年第7期
 
2008年第6期
2008年第6期
 
2008年第5期
2008年第5期
 
2008年第4期
2008年第4期
 
2008年第3期
2008年第3期
 
2008年第2期
2008年第2期
 
2008年第1期
2008年第1期
最新智能分布式控制(IDC)解决方案开始应用于汽车驾驶

Taking the Latest Intelligent Distributed Control (IDC) Solutions to the Road

飞思卡尔半导体公司TSPG事业部 IDC/SBC产品营销部 Robert Li


应用故事

公路旅行一周所需的物品都塞进了汽车。爸爸手握钥匙,打开车门,想起上次是他身材娇小的妻子开的车,车内设置不太适合他这个身材魁梧的人。于是,他迅速按下按钮,把座椅、方向盘、后视镜调节到适合他这个超级大块头的最佳位置。汽车环境控制系统也恢复到他的预先设置。

几小时以后,爸爸把车开到高速公路边加油。女儿似乎不想错过这个活动机会,赶紧把头伸出窗外。就在这时,哥哥不小心靠在车窗玻璃的升降按钮上。但车窗检测到了物体,立即锁定在安全位置。

加完油之后,爸爸决定在太阳下山之前继续长途驾驶。车速高达每小时150公里,车身向左偏移。突然,司机座位和方向盘开始振动。爸爸马上意识到注意力不集中的危险,便将车驶离公路,准备休息一会儿再继续上路。

回到公路上,其他汽车的尾灯和前灯发出的灯光非常晃眼,让人很不舒服。幸好,防眩目后视镜检测到了这个问题,及时将汽车内部和外部的后视镜调节到适当的暗度,爸爸又感觉舒服了。

汽车冒雨进入乡村公路,爸爸仍然满怀信心地开着车,由于前灯不断调试自身的亮度和角度,因此汽车在上山、下山和急拐弯时一直保持最佳照明。爸爸视野清晰,回家的行程自然安全放心。

如果近距离观察,您会发现飞思卡尔半导体的身影在整个旅程中无处不在。爸爸、妈妈和孩子们安全地到达目的地,应该部分归功于飞思卡尔的MM908系列设备。该系列设备在欧洲称为智能分布式控制(IDC),在美洲则称为系统级封装(SiP)解决方案。

再从汽车电子专业人士的眼光来看,没有下列设备,这一家人的旅程就不会如此舒适:

智能座椅,由一组智能直流电机组成,它们能够记忆和回忆倚靠位置、垂直高度、水平滑动、腰部和头枕部位。
汽车环境控制器,带有多个分布式步进电机,能够记忆和调整雨刮器的位置。

防夹车窗升降器,由一个智能直流电机控制,不仅可以精确地校准和移动车窗,还能在全年的任何天气条件下,检测到所有可能的车窗夹人情况。

多功能方向盘,包含分布式开关键盘,以及与车道偏离警告系统(LDW)控制器联网的振动器。

分布式外部后视镜,支持后视镜玻璃位置记忆和调节,以及后视镜暗度调节功能。

自适应前灯系统(AFS),驱动多个智能步进电机,以调节高度、弯曲角度、聚焦 /光束和照明。

在上述所有系统中,我们可以发现一个共同点 它们都采用了Mechatronics(机电一体化)部件,带有完全集成的混合信号控制器。这实际上不是一种巧合,而是特定汽车市场领域的一个潮流,虽然其他垂直集成和分布式解决方案呈现集中趋势,试图充分利用知识产权,不断扩展以满足不同的OEM需求,保护海外竞争的利润。与此同时,产品生命周期逐渐缩短,面市时间也变得越来越关键,使得形势日趋严峻,最终客户对产品质量的期望越来越高,而平均销售价格(ASP)却不断下滑。
在飞思卡尔智能分布式控制(IDC)解决方案的支持下,许多部件供应商通过系统级差异化和成本缩减,成功地形成了自身的独特竞争优势。


MM908E6xx系列

飞思卡尔MM908E6xx系列是高度集成的单封装解决方案,包括HC08高性能微控制器,带有SMARTMOS 模拟控制集成电路,封装在54引脚的小型集成电路(SOIC)中。HC08微控制器包括16K字节的汽车级闪存、2个16位双通道定时器、增强型串行通信接口(ESCI)、10位8通道模数转换器(ADC)、串行外围设备接口(SPI)和内部时钟发生器(ICG)模块。模拟控制芯片提供专用功能,例如受到完全保护的H桥/高端输出,带有全面诊断功能、稳压器、可配置看门狗、运算放大器、传感器驱动和局域互连网(LIN)物理层,具有优化的电磁兼容性(EMC)性能。

部件厂商主要从飞思卡尔IDC解决方案的以下几个方面获益,另外还有一些隐藏的益处,但没有直接体现在物料清单(BOM)中。

物料清单(BOM)数量少,从而降低物流开支、芯片制造成本和焊接检测成本。

设计图复杂性低,因而更加易于设计和维护,这是降低工程成本、缩短面市时间的关键因素。

印制电路板(PCB)尺寸极小,而且在某些情况下只需要单层PCB。PCB尺寸缩小,模块占用面积缩小,这些优势都可以直接转换成经济收益。与此同时,高集成度使得机械模块供应商能将“智能”集成到他们的产品中,从而在竞争中获得更高价值。

高集成度带来的最佳应用性能,这些优势包括:超低的静态电流(休眠模式)、出厂前校准/微调、精确性增强。

系统级高质量,让每颗芯片都达到高质量级别。这种质量提高可以增加部件厂商的产品优势,同时降低后端质量支持的成本。

高可靠性,由于一个飞思卡尔IDC设备能够完成5~7个功率集成电路的工作,因而环境因素、封装因素、电应力因素导致的故障风险更小。

例如,典型的高端LIN智能汽车后视镜设计能将集成电路数量减少大约80%,数字复杂性降低92%,PCB尺寸缩小56%,静态电流减少60%,可靠性提高16%,质量提高80%。

图1 IDC价值主张(略)

目前,飞思卡尔正在推出MM908E6xx系列的5个成员MM908E621/2/4/5/6。这5种产品都集成了HC08微控制器。每种面向特定应用的SMARTMOS 模拟控制芯片各不相同。

MM908E624的目标应用是汽车高电流制动器应用(例如车窗升降、风扇和顶蓬)和LIN监控应用(键盘、开关量输入)。模拟功能包括三个支持PWM的高端输出(具有诊断功能)、变压器、看门狗、电流监控的运算放大器,以及LIN物理层。MM908E624在防夹车窗中的应用见图2。

图2 908E624用于防夹车窗升降应用(略)

MM908E626非常适合高温汽车步进电机应用,如汽车环境控制、自适应灯光调节。它能在115℃的周边运行温度下工作。模拟功能包括受到全面保护的H桥,以及电流复制、线圈电流限制、反向电磁力(BEMF)检测和诊断、看门狗和LIN物理层。

MM908E625适用于使用小型直流电机、步进电机和制动器的多种汽车、工业和消费应用,例如后视镜、门锁、咖啡机、ATM取款机和LED驱动器。除了MM908E626以外,MM908E625也提供受保护的高端输出、变压器、霍尔传感器和模拟输入。

MM908E621面向多种直流电机和制动器应用,例如高端LIN后视镜。模拟控制芯片提供4个半桥、3个PWM高端输出、诊断功能、霍尔效应传感器输入、模拟输入、变压器、视窗看门狗和LIN物理层。

MM908E622也面向多种直流电机和制动器应用,与MM908E621相同,但它配有集成的电致变色驱动,使之非常适合于具备EC功能的高端LIN后视镜。MM908E622在EC反光镜中的应用见图3。

图3 908E622用于EC反光镜应用(略)

最后一点也很重要。IDC设备并不容易制造,因为它具有很高的复杂性,并且涉及到设计、测试、封装、质量、应用和软件支持。凭借10多年的IDC经验,飞思卡尔获得了宝贵的专业知识,不仅能够回答“如何集成”的问题,还能回答“如何通过集成提供良好的汽车质量、经济高效的结构、用户易于接受的EMC性能、无缝的软件和应用支持”,最重要的是,飞思卡尔还能回答“如何恪守我们对客户的承诺”,而这一点并不像表面那样显而易见。


小结

总之,飞思卡尔IDC解决方案已经制定和开发,并得到具有创新精神的客户的选择使用,在他们创造价值的创新过程中提供支持。这些产品已经成功地帮助多家一级(Tier 1)厂商、二级(Tier 2)厂商和OEM创造出竞争优势,同时从根本上降低了系统或项目成本。飞思卡尔正在利用以往的经验,在下一代产品的超前开发方面与领先客户积极开展合作。

《世界电子元器件》2006.9
         
版权所有《世界电子元器件》杂志社
地址:北京市海淀区上地东路35号颐泉汇 邮编:100085
电话:010-62985649
E-mail:dongmei@eccn.com