无线技术如何革新驾驶体验

『这个知识不太冷』系列，旨在帮助小伙伴们唤醒知识的记忆，将挑选一部分Qorvo划重点的知识点，结合产业现状解读，以此温故知新、查漏补缺。本篇将为您继续介绍无线技术如何革新驾驶体验。

革新驾驶体验

今日的驾驶体验正在我们眼前悄然改变。我们每天都能看到新的无线技术被应用于车辆及其周边的基础设施，旨在实现道路安全、高效运输和自主驾驶。

交通信号灯预警

DSRC和V2X技术使车辆能够无线通讯，提供多项功能。例如，2022款林肯冒险家(Lincoln Adventurer)就运用了V2X技术来预测交通信号灯的持续时间，通过视觉和听觉提示来提醒驾驶员安全通过路口。此外，福特(Ford)等汽车制造商已将C-V2X系统整合到车辆中，使汽车、行人和交通管理系统间实现通信。

采用C-V2X技术的车辆可以直接与其它车辆进行通信，无需通过蜂窝基站；它们同样能够察觉到非C-V2X车辆，但不会与其进行通信。

防碰撞系统

防碰撞系统是一种备受瞩目的解决方案。C-V2X车辆将向其它车辆和交通管理基础设施系统广播其独特的身份、位置、速度和方向。车载系统还将结合其它C-V2X数据，创建车辆周边环境的地图，以实时确定是否存在潜在的碰撞可能。另外，其还可以利用刹车或加速来帮助避免这些潜在的碰撞。

快速无线直流充电

无线充电技术已经在手机领域广泛应用，如今汽车行业也开始采纳这一技术。随着新型电动汽车的不断涌现，各品牌特定的直流(DC)快充插头也应运而生，这在一定程度上增加了电缆和适配器的使用复杂度。无线充电站试图通过消除对这些附件的额外需求来简化充电过程。

该技术依赖于共振磁感应，在地面上的垫片和兼容电动汽车地板下的另一个垫片间传输能量。地面上的垫片大约1米见方，而汽车下的垫片是一部较小的设备。因此，为实现高效充电，必须确保两者的对齐。工程师们正在利用低功耗蓝牙和UWB的精准定位功能为这项技术制定行业标准。

eCall

eCall是欧洲专为车辆设计的紧急呼叫系统。它能够在交通事故中提供快速援助，旨在拯救生命、减轻伤害并减少车辆事故中的财产损失。eCall依赖于第一代蜂窝网络服务——2G和3G；自2018年起，eCall系统已成为欧盟境内销售所有轿车和货车的标配。

eCall的工作原理如下：当交通事故发生时，车辆上的传感器会激活紧急呼叫功能。该系统会自动拨打欧洲紧急服务电话112呼叫中心，并通过全球定位系统(GPS)发送事故地点的详细信息。随后，紧急调度中心会将适当的援助送达该地点。

天线受损可能会影响eCall系统的有效性，但这一问题可以通过在车辆的多个天线间切换来解决。如图2-9所示，车辆拥有多个RF路径，并在eCall中需要复杂的切换操作。高性能的宽带天线开关确保在发生事故时，主蜂窝信号能够自动切换到未受损的天线，以确保紧急服务的连通性。这种天线电子集成技术提升了车辆的移动连通性，有助于拯救生命。

图2-9：网络接入设备(NAD)中的ECALL系统结构

智能速度辅助系统

2019年，欧盟也规定自2022年起，所有新车辆必须安装智能速度辅助系统(ISA)。ISA是一种车载安全系统，可以警告或防止驾驶员超速行驶该系统始终会在车内显示当前速度限制，并可以手动或自动限制加速，以确保遵守规定。

空中下载更新

消费者多年来一直在智能手机和电脑上接收OTA更新，现在这在汽车上也很常见。作为常规维护工作的一部分，如今始终连接网络的汽车也和其它计算机一样，需要定期进行软件修复与升级。汽车制造商正逐渐认识到，相比让车主将汽车开进车库进行更新，通过OTA更新更具优势；如此，既节省了消费者的时间和金钱，也降低了制造商的成本。

OTA更新主要有两种形式：软件更新和固件更新。软件更新通常用于解决非安全问题，如触摸屏反应慢等；而固件更新则针对自主驾驶等关键系统。目前，由于系统复杂性，许多车辆尚不具备固件更新能力，但随着车辆越来越多地使用复杂的网关芯片进行传感器、执行器、计算机和云之间的通信，这种情况正在发生变化。

OTA更新的另一个关键优势在于，制造商能够推出系统增强和升级包——这不同于过去的情况，即所购买的车辆始终局限于购买时所拥有的功能。有了OTA更新，这种限制将被消除；您的车辆将随着时间的推移不断改进，就如同您的手机一样。

改进电源管理

电源管理集成电路(PMIC)包含多种控制机制，并在多种应用场合中发挥着管理系统电源的关键作用。

点击了解Qorvo多次可编程PMIC以及企业级断电保护(PLP)芯片

尽管内燃机车辆中也存在PMIC，但电动汽车无疑是这一市场的主体。在电动汽车中，PMIC有助于提高效率并减少电池消耗，且在管理内部各种组件的电压变化方面，PMIC的重要性日益凸显。典型的PMIC包括线性稳压器(如低压差线性稳压器，即LDO)和单个或多个开关式DC-DC转换器(如降压和升压转换器)。

电动汽车的普及正推动着电源管理技术的提升，这主要得益于连接性和高级驾驶辅助系统(ADAS)的广泛应用。ADAS技术为车辆增加了更多的电子设备，从而提高了电源负载。PMIC在调节此类电源使用方面起着至关重要的作用；它们能够确保热效率，并支持信息娱乐系统等各种应用。

对于电动汽车而言，PMIC在电池管理中发挥着关键作用；其确保行驶里程达标，充电过程高效且安全。它们会在使用和充电过程中监测电池电芯温度，一旦温度超过设定值就会切断电源，从而增强电池的性能、寿命和安全性。此外，电动汽车还需要一种快速、高效且紧凑的解决方案，以将充电站提供的交流电(AC)转换为直流电(DC)为电池充电。图2-10展示了壁挂式和车载电动汽车电池充电器的电路，其中就包含了这一转换过程。

图2-10：采用碳化硅(SIC)材料的壁挂式和车载电动汽车充电器/转换器

电动汽车将电池中的直流电转换为交流电，以驱动电机完成车轮转动、车窗操作等多种功能。这些功能需要高功率、高电流的开关。图2-11展示了Qorvo设计的碳化硅(SiC)牵引逆变器电路模块，该模块能够高效地为车辆电机应用供电，确保最佳扭矩输出，同时避免轮胎打滑和电池过热导致的电机过载。

图2-11：使用SIC材料的电动汽车牵引逆变器电路

点击视频了解Qorvo碳化硅(SiC)模块的更多内容

我们将在后续的章节中继续介绍如何在汽车蜂窝车对万物(C-V2X)领域面临的设计挑战。请继续关注~