电子电气架构不断升级，汽车电子创新应该关注哪些点？

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）汽车电子电气架构升级是一个常谈常新的话题，主要原因在于，全新的电子电气架构能够给汽车智能化和电动化性能带来非常明显的提升，同时也帮助汽车减少线束的负担，就像传统的分布式架构走向现在的域控架构一样。

在第六届中国国际进口博览会上，德州仪器中国区汽车电子Tier 1事业部总经理沈颖洁分享了她对于汽车电子电气架构升级的一些看法。她指出，目前汽车电子的关注点已经从如何实现电子化、电气化的基本要求，转变为让整个电动系统更出色、更可靠、更稳定、更节能，将每辆汽车的安全性和自主性提升到更高水平。“作为一家全球性的半导体公司，德州仪器初心未改，致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，让世界更美好。我们的半导体创新技术可助力汽车制造商打造技术更胜以往的高性能车辆。”
 

赋能四大汽车子系统

目前，汽车产业的功能域控架构已经发展比较充分，虽然各家的划分会有所不同，不过最终都能够用域控制器统领车身上的大部分电子电气设备。沈颖洁表示，德州仪器把汽车电子应用划分为四个不同的细分领域：混合动力、电动和动力总成系统，高级驾驶辅助系统，车身电子装置和照明，信息娱乐系统。
 
很明显，混合动力、电动和动力总成系统既包含动力系统，也包含底盘控制系统。这里面，动力系统是一种智能化的动力总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现逆变器管理、电池监控、交流发电机调节等功能。沈颖洁在分享中称，动力系统部分是电动汽车的“心脏”，传统的挑战在于成本和续航里程。德州仪器的器件能够为动力系统带来四大方面的赋能价值：

·高压电源、工业和汽车设计方面的专业知识帮助客户实现跨系统设计的要求；
·承受高压瞬态和热插拔事件的高性能器件；
·各类器件领先的EMC特性带来更好的电磁兼容性；
·在功能安全方面完整的设计文档和设计资源。
 
高级驾驶辅助系统涉及的感知、控制、决策系统复杂性非常高，与汽车上其他系统的信息交互也越来越多。由于需要搭载能够处理感知、决策、控制三个层面的算法，对于域控制器的软硬件要求都很高。由于各车厂对于驾驶辅助系统的理解不同，因此系统设计存在明显的差异性，尤其是在传感器融合策略问题上。沈颖洁谈到，德州仪器的工程师已经为这些系统提供了各种参考设计，帮助客户的系统工程师更快、更便捷地选择元器件、配置，来满足更加自适应和定制化的ADAS系统设计要求。同时，德州仪器在汽车功能安全方面的丰富经验对于高级驾驶辅助系统同样非常重要。
 
车身电子装置和照明系统包括但不限于对于车前灯、车后灯、车窗、天窗、雨刮器、电动后备箱、智能钥匙、空调、天线、网关通信等设备的控制。在这个系统里，除了不断追求更具性价的方案以外，如何让车辆和行人、其他车辆更好地交互成为产业的重要课题。沈颖洁指出，德州仪器的方案除了进行互联设计之外，也保持了对道路安全的关注，为车外的行人和道路安全做了专门的设计和案例。
 
信息娱乐系统包括中控系统、车载信息娱乐系统、抬头显示、座椅系统、仪表系统、后视镜系统等，主要作用是让驾乘人员的乘坐体验越来越好。沈颖洁认为，除了要打造差异化的使用体验，功能安全在信息娱乐系统也非常重要。
 

三大环节恰是三大亮点

无论是汽车上的哪一个子系统，实际上都可以将其统一划分为三部分：感知、处理和传输，沈颖洁表示，这恰恰是德州仪器的产品亮点和技术亮点，她通过几款具体的产品进行了详细的解读。
 
BQ79718-Q1电芯监测器和BQ79731-Q1电池包监测器在测量电池电压、电流和温度方面提供了出色的可靠性、精度和分辨率，可有效确定车辆的真实续航里程，延长电池包的整体寿命，并提高其安全性。参数测量实际上也是一种状态感知，让车辆更好地了解电芯和电池包的状态。
 
感知层面当然是以传感器展开说明会更加直观，因此我们可以看一下德州仪器最新推出的单芯片AWR2944毫米波雷达。和目前市场上的同类雷达产品相比，AWR2944可以把整个雷达系统的尺寸减小30%，分辨率相较前代产品提升33%。AWR2944也为雷达模块和系统提供了更宽的FOV，包括检测分辨率。德州仪器通过独特的硬件配置，提供基于多普勒分多址技术的深度处理能力，让AWR2944能够探测比以往探测距离远40%条件下的物体。在进博会上，德州仪器也展示了基于AWR2944的相关方案，这套4D毫米波雷达系统检测距离达到了200米以上。
 
在处理层面，德州仪器C2000实时控制MCU依然在相关展品中得到广泛的应用。另外，基于Jacinto架构的TDA4x处理器也为行泊一体域控等应用带来了更好的赋能价值。TDA4x处理器提高了对汽车周围环境的感知，并加速了软件定义汽车中的数据共享，可以实时高效地管理多级计算，同时减少耗电的内存传输，能够帮助整个汽车的自动驾驶系统实现性能和成本的优化。
 
最后说一下传输，这里的代表器件是德州仪器的FPD-Link串行器/解串器。这些产品能够最大限度上满足自动驾驶系统对于数据吞吐量不断提高的需求。另一方面，车载网络也在不断升级，高速信号包括高速数据、以太网 PHY、串行器/解串器在一起，也满足了整个车载高速通信的需求。
 

总结

汽车创新应用是德州仪器在本次进博会上展示的重点之一，该公司和合作伙伴联合发布的新品很多也是用于汽车领域。据沈颖洁透露，目前德州仪器已经拥有超过 7,000 种车规级产品，并且在不断加强新产品推进的速度，全方位覆盖汽车电子系统的各个领域。通过她的讲解也能够清晰地获取到，汽车电子创新不仅要持续提升性能，功能安全也是非常重要的一环。