当我们在电脑上玩赛车游戏时，玩家视角通常是在汽车上方或尾部，由此我们便能够看到汽车的周边环境。这样的视角能够帮助我们实时了解交通情况，从而更好的驾驶汽车。遗憾的是，我们在现实生活中驾驶汽车时并没有这样的视角。不过，随着汽车环视系统（又称为“鸟瞰视图”或“环景”）的推出，这种情况如今正在逐步改变。环视是一种高级驾驶辅助系统 (ADAS) 技术，能够实时地向驾驶者展示汽车及周边的鸟瞰360°全景摄像机视图，以保障在泊车或其他低速行驶情况下的驾驶安全。在现实生活中，汽车的顶部并没有安装摄像头。驾驶员所看到的鸟瞰视图实际上是由4至6部安装在车身周围的鱼眼摄像机合成的虚拟视图，如下图所示。

随着环视系统被越来越多的应用在汽车上，我们从中看到了几个关键趋势。第一，视觉质量正逐步提高。早期的环视系统采用的是低分辨率摄像机，并且从未尝试应用无缝拼接。不同摄像机所拍摄的画面在整合时都会在边界用黑条替代…

虽然汽车仪表组在过去几年已经取得了一定的发展，但它在很多方面依然是我们好几代人都熟悉的样子。原先的仪表组就像图1中所示的那样，由显示车速、油位、发动机温度和油压的模拟（机械）仪表以及里程表组成。现代车辆的仪表组上仍然会显示这些对驾驶员有用的重要信息，但除此之外，高新科技的进步也为仪表组带来了更多新的功能。

图1：由六个机械仪表组成的模拟仪表组

如今的仪表组保留了传统的外观，由微控制器（MCU）供电，MCU从控制器局域网（CAN）总线读取车辆状态信息。驾驶员可以接收到熟悉格式的信息，但步进电机和仪表组的MCU会控制机械仪表和指针。仪表组上还有多个可识别的指示灯，并可发出可听见的铃声，为驾驶员提供更丰富的信息。

随着电子科技的进步，里程表逐渐被字母数字显示屏所取代，这种显示屏主要显示各种功能参数和指标，如燃油效率、室外温度和行程长度，同时通过机电仪表来显示传统的信息。从电子角度而言，具有信息图形支持的混合仪表组（如图2所示）是比较经济且相对简易的…

半导体技术如何改变汽车照明硬件设计线路图

自适应大灯系统|动态尾灯|个性化内饰照明|更亮、定制的水坑灯|透明车窗显示

汽车照明持续飞速发展。尽管LED光源可提高效率并具有独特的车辆风格，但原始设备制造商（OEM）现在正在实现新颖且有用的照明用例。在本技术文章中，我想重点介绍几种半导体技术，他们正在影响大灯、尾灯和内饰照明系统的路线图。

自适应大灯系统

自适应前灯系统和自适应远光大灯系统分别调整近光灯和远光灯的形状。尽管欧洲生产汽车都可使用自适应大灯，但美国汽车制造商无法使用这些高级灯。不过，这种情况可能很快就会改变。自适应系统使用大功率LED作为光源，这需要大功率LED驱动器来调节电流，并达到所需亮度。开关LED驱动器必须用于实现高效率，并实现用于热管理的两级功率处理拓扑。

第一级是升压稳压器。它管理变化较广的汽车输入电压…

电气化已为汽车动力系统创造了一个新的范例——无论该设计是混合动力汽车(HEV)还是电动汽车(EV)，总有新的设计难题要解决。在这篇技术文章中，我想要强调高压电流感应的一些主要挑战，并分享其他资源来帮助和简化您的设计过程。 

有关电流感应的介绍，请参阅我们的电子书“简化电流感应。” 

高电压、高电流：(>200 A或更常见的1,000 A)

高电压(≥400 V)全电动系统旨在降低驱动车辆的牵引系统的电流消耗。这需要隔离解决方案，以便“热”高压侧能够向“冷”侧（连接到低压≤5-V微控制器或其他电路）提供电流测量。由于I²R的功耗，当用分流电阻器测量时，高电流就会出现问题。 

如要在这些情况下使用分流器，意味着你必须选择低于100-µΩ的分流电阻器，但是这些电阻器往往比更为常见的毫欧级电阻器更大…

说出来可能让您很惊讶，一项已存在近二十年的科技为互联汽车的应用铺平了道路。按照高科技标准衡量，ECall已经是落伍技术，目前欧盟强制要求在所有出厂新车里安装ECall。这部法规仅是技术与立法互相交叉的一个例子 - 两者之间微妙的关系可能会决定我们能够在多久以后拥有完全互联的汽车。

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。 

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…

互联驾驶虽然已经实现，但仍然有很大的发展空间。在未来，车辆将与驾驶员、其他汽车、道路和周围基础设施、行人和云相互通信，同时与乘客保持稳定连接。

由于连接水平的不断提高，车辆将能够接收、理解和传输车内及周围环境数据，从而帮助司机做出驾驶决策，为乘客提供方便，并提高车辆自主性。

今天，我们将处理三个关于未来互联汽车的常见问题。

问：什么是V2X？它与互联汽车有什么关系？

答：车联万物（V2X）是一种允许信息在车辆和其周围世界之间传递的多点网络，涵盖行人、周围基础设施（如灯柱、交通信号灯和停车场）、其他车辆和云/网络。此生态系统如图1所示。

图1：V2X包括车对云（V2C）、车对基础设施（V2I）、车对行人（V2P）和车对车（V2V）连接。

V2X网络的核心是远程信息处理控制单元（TCU）——远程信息处理系统的大脑，该系统是几乎所有外部世界与汽车无线通信的中心枢纽。

问：DSRC和C-V2X有何区别？

答：专用短程通信…

从硅谷的初创企业，到知名的德国原始设备制造商(OEM)，乃至世界各地的驾驶员和狂热的车迷，都在思索互联汽车的未来蓝图。它将如何改变我们的日常通勤？移动5G功能何时能够上路应用？自动驾驶车辆中的连接性如何发挥作用？这些问题发人深思，只有未来能够回答。

不过，问题的线索之一可以在车联网发展进程中寻找。结合我们对当今市场的认知，便可一探未来的多种可能性。

车联网的演进

21世纪初，紧急呼叫(eCall)车载道路安全系统问世，为人们提供安全功能和应急援助，而个人导航设备则帮助驾驶员了解路线，使后座上的人不必手忙脚乱地指路，驾驶员可以安静地开车，其他人也获得了休息的可能。（我们大家都要感谢这个设备。）该技术兴起的推手是欧洲委员会E112、俄罗斯的欧洲地区航空公司协会(ERA)全球导航卫星系统(GLONASS)或美国E911的实施。

2018年4月1日，当欧盟强制要求所有出厂新车安装eCall硬件时，该系统取得了突破性进展——起初，它仅是基础的电话和导航设备…

汽车网关

汽车网关是一种核心功能为在车辆内安全可靠地传输数据的系统。车辆中可以存在多种网关：中央网关和域网关（或域控制器）。

中央网关可以在TCU、动力传动系统、车身、信息娱乐系统、数字驾驶舱和 ADAS 应用等多个域之间安全可靠地传输数据。

域网关（或域控制器）具有类似的功能，只不过它仅在其相应域内的 ECU 之间路由数据。

与域网关相比…

如何在ADAS应用程序中使用MIPI®CSI-2端口复制记录传感器数据

由于高级驾驶员辅助系统（ADAS）促成自动驾驶，机器视觉、查看、并行处理和数据记录的聚合视频传感器数据的多个副本的需求越来越多。

前置机器视觉摄像头更是需要多个副本，但它将很快适用于自主车辆中的其它摄像头、雷达和光线检测和测距（LIDAR）传感器。数据记录是当今一个非常常见的复制应用（图1）。在机器视觉应用中，通常记录关于某些驾驶事件的原始传感器数据，以用于未来分析。这种情况下，将聚合的原始传感器数据的第二个副本用于数据记录很有用；而另一个副本用于机器视觉处理。 

图1：常见的ADAS数据记录拓扑结构

复制聚合的传感器数据

可在视频路径中的不同位置进行数据复制。可通过单独的电缆将每个传感器连接到机器视觉和数据记录电子控制单元（ECU），但这种方式可使所需电缆的数量增加一倍…

监测越来越多的汽车摄像头、雷达和其它高速传感器模块的状态正变得越来越复杂。虽然具有本地处理器的智能传感器可以监控他们自己的健康状态，但是原始数据传感器通常缺少一个执行该任务的本地微控制器，使得中央电子控制单元（ECU）处理器单独监视每个传感器。

然而，原始数据传感器不必“装聋作哑”。将智能健康监控功能集成到串行器和解串器（SerDes）链路芯片组中，可以避免中央处理器不断轮询传感器的运行状态。本篇博文中，我将一睹这一装置。

多传感器先进驾驶辅助系统（ADAS）

下一代车辆可能有十几个或更多的远程原始数据传感器（图1）。监控每个传感器的健康状态增加了中央ECU处理器中的软件开销。ECU必须监控诸如传感器状态、模块电压、模块温度、链路操作（双向）等因素，及多个传感器、串行器、解串器和其他芯片上的其他指示器等因素，以生成传感器健康状况的完整图片。您可以为每个远程传感器模块添加一个小型微控制器进行健康监控和内务处理…

2002年10月，Cameron Gulbransen被他的父亲Greg Gulbransen杀死。原因是Greg Gulbransen在车道缓慢倒车时，由于SUV后面有一大盲点，他并没看到自己的儿子在车后。而Cameron Gulbransen跑进那个盲点，意外地被车撞倒。

这是在汽车上安装电子摄像头以帮助提高安全性所做努力的转折点。

Greg许诺自己，发生在他儿子身上的事件永远不会再发生在其他任何人身上。他加入了儿童安全倡导团体KidsAndCars.org，并启动了一个活动，通过安装一个电子备用摄像头来消除汽车后面的盲点。经过12年的努力，他终于获得成功。美国交通部（DOT）国家公路交通安全管理局（NHTSA）于2014年3月31日公布了到2018年5月之前所有重量不到10,000磅的新车中安装后部可视化技术摄像头的要求。“后部可视化要求可挽救生命，将使许多家庭免受这些悲剧性事件所带来的痛苦…

设计人员必须满足汽车应用的许多电磁兼容性（EMC）要求，并且为电源选择正确的开关频率（fsw）对满足这些要求至关重要。大多数设计人员在中波AM广播频带外（通常为400kHz或2MHz）选择开关频率，其中必须限制电磁干扰（EMI）。2MHz选项是理想选择。因此，在此博文中，当尝试使用TI新型TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时，我将提供一些关键考虑因素。

2MHz开关频率条件下工作时的第一个也是最重要的考虑因素是转换器的最小接通时间。在降压转换器中，当高侧MOSFET导通时，它在关闭前必须保持最小的导通时间。通过峰值电流模式控制，最小导通时间通常受电流检测信号的消隐时间限制。转换器的最高最小导通时间通常发生在最小负载条件下，对此有三个原因。

1. 较重负载条件下，电路中有直流降，增加了工作接通时间…

由于感测技术的数量之多，半导体容量在汽车中不断增加。在十年的时间里，传感器的数量在所有传感器类型中稳步增长。这种趋势可能会持续下去，因为以前只在豪华车辆或购买售后市场提供的更多功能现在变得至关重要，在某些情况下，管理机构强制要求提供这些功能。

高级驾驶员辅助系统（ADAS）解决方案是增长最快的汽车行业之一；根据Strategy Analytics的预测，该领域预计在五年间（2015-2020）增长了10％。即使是入门级模型的设计者也期望ADAS的特性。因此，汽车制造商通过在入门级模型中也实现这些功能来试图满足需求。

最流行的ADAS应用包括碰撞避免、车道偏离检测、驻车辅助和自适应巡航控制。根据地理区域，一些应用可能比其他应用更理想。例如，在人口密集的地区，消费者更可能希望他们的汽车中有碰撞警告功能，而山区的驾驶员可能觉得需要动态照明。

在上海、莫斯科、孟买或伊斯坦布尔等城市，驾驶员可能需要高精度的目标检测。在如此拥挤的城市…

 欧洲议会的eCall监管法律于2015年通过，并于2018年4月生效，要求在欧洲市场上发布的所有汽车都必须配备eCall。由于eCall系统的特点，使得系统独立、可靠和免维护，且让其自有电池独立于汽车电池很重要。电池必须有足够的能量进行10分钟的通话，在初始通话后保持在蜂窝网络上连接60分钟，并可随时操作。本应用中使用的最常见的电池化学物质是锂离子（Li离子）和磷酸铁锂（LiFePO4）。LiFePO4电池更安全，因为它们具有更高的热失控温度，但具有更高的自放电，这可能导致其使用一段时间后出现平衡问题。锂离子电池具有较高的能量密度，但需要保护电路才能安全地工作。表1对比了LiFePO 4和Li离子电池。锂离子具有较高的密度，并已用于空间有限的应用，以满足运行时间要求。

表1：LiFePO4和锂离子电池之间的比较

图1是使用单节LiFePO 4或Li离子电池的典型eCall系统的功率树图。正如您所看到的，需要一个DC…

作者：Robert Taylor

USB Type-C新标准中最令人激动的一个方面是其电力传输部分。通过USB供电，器件可以成功获得更多的电力，从而实现以前无法实现的功能。手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备将能够更快地充电。显示器等高功率设备将能够通过相同的电缆获得电源和数据。

器件和主机的数量仍然相对较少，但正不断增加。随着USB Type-C器件的普及，消费者也希望在家中、移动办公时使用它们，尤其是在汽车上。

汽车系统有一套独特的要求和设计障碍，超出了USB供电的要求。表1所示为汽车系统中的典型电压。

表1 汽车系统中的典型电压

状态

电压

持续时长

汽车未运行（标称）

12V

持久

汽车正在运行（标称）

13V-14.5V

持久

半拖车未运行（标称）

24V

CHMSL代表中央高位刹车灯，安装在车辆左侧和右侧制动车灯（也称为刹车灯）的上方。根据美国国家高速公路交通安全管理局的规定，当刹车系统工作时，CHMSL要向后方司机提供明显确切的信息，告诉他们必须放慢车速。由于CHMSL安装在左右刹车灯之外，因此也被称为“第三刹车灯”。除了做制动车灯功能之外，某些车辆（如皮卡车）还具有集成在CHMSL中的倒车灯。

使用分立组件的CHMSL安装应用

在现代车辆中，CHSMSL内部的照明灯主要以发光二极管（LED）灯串为基础。用晶体管电路驱动CHMSL中的LED灯串。与开关电路相反，CHMSL LED驱动器电路通常是线性电路; 也就是说，LED由晶体管工作在其线性区域的电路驱动。

设计人员通常使用分立的电阻和低端双极结型晶体管（BJT）来实现CHMSL模块里基于分立元器件的LED驱动器电路。图1展示了一个用于CHMSL的分立LED驱动电路例子。 在该电路中，CHMSL由两个LED串组成…

作者：Phil Beard

随着汽车电气系统中更小更智能的集成电路（IC）的出现，是时候开始正视房间里的“大象”了：为什么我们仍然使用继电器控制汽车天窗、窗玻璃升降装置、电动锁、后行李箱盖提升装置、记忆座椅、压缩机以及车上的各种泵？虽然，继电器价格亲民且易于设计，但是由于它们的使用寿命有限且体积较大，因此它们的功能对于现代电机应用来说稍显笨重。对于一个安静、小型而安全的解决方案而言，固态IC是汽车电机控制应用的最佳选择。

解决方案尺寸

让我们比较两种解决方案，如图1所示的是具有相同的电压和电流额定值的典型继电器解决方案及等效固态解决方案。

图1：继电器解决方案与固态解决方案

仅针对解决方案尺寸，固态8mm×8mm四方扁平无引线（QFN）和两个双封装N通道金属氧化物半导体场效应晶体管…

在郊区，一位商人走过轿车前门，坐到后座说道：“去机场，詹姆斯！走快车道。”詹姆斯回答说：“马上出发，史密斯先生。以目前的交通状况来看，您将在大约23分钟后到达目的地。”詹姆斯把车驶入高速公路入口匝道，快速调查了拥堵在道路上的数百辆车的行驶状况，随后在几条车道间“腾转挪移”，灵活地开入快车道。准时将史密斯先生送到机场后，詹姆斯停放车辆并等待史密斯先生回来。

与此同时，在市中心，发生了一起汽车盗窃案。盗车贼行窃时，没有砸碎玻璃，甚至没有惊动附近的任何人。他发动车子，驶出停车场，然后在午休高峰时段驶入繁忙的路段，最后将车子开到了城边的一条小巷。在那里，他将汽车拆卸、改装并倒卖。但从始至终，小偷却从未碰过车子。真相是，盗车贼远程非法入侵了汽车的车载导航网络，操纵复杂的内外部车辆传感器系统和导航，实施了整个盗车过程。

乍一看，这两辆车和两种场景彼此之间似乎并无任何关联…

互联互通在全球无处不在，汽车行业的发展势头无疑正在增强。许多车主认为汽车无线连接是与车内信息娱乐系统的简单交互，但新应用正不断涌现，无论是对车主与车辆的互动进行个性化设置，还是在钥匙关闭状态下为低功耗连接操作创建路径，还是通过“手机即钥匙”（PaaK）使用户进入被动体验。

多年来，TI的低功耗蓝牙®技术已经连接了汽车内部的多个元件，包括音响主机、轮胎压力监测系统(TPMSs), 远程信息控制单元(TCUs)、PaaK的汽车门禁和其他配件。

2014年，TI开发了CC2541-Q1器件，随后在2017年创建了CC2640R2F-Q1器件。现在，CC2642R-Q1器件已诞生，其具有352 KB的可用闪存空间和Arm®Cortex®-M4F处理器内核，同时能够保持与先前平台相同的低功耗性能。该设备可与SimpleLink™软件开发套件(SDK)一起工作。

让我们来剖析一下如…

作为TI高级驾驶员辅助系统（ADAS）团队的部门总经理，我看到了这项技术在提供全方位更安全、更舒适和消息更广的驾驶体验方面所展现的令人难以置信的演变。

在TI，我们的片上系统（SoC）ADAS产品系列和我们提供的模拟组件的完整生态系统提供可扩展和开放的解决方案、常见的硬件和软件架构，适用于各种应用，包括基于相机的（前置摄像头、后置摄像头及环视系统、镜面更换、司机监控）应用，以及基于雷达的（盲点警告和碰撞避免）应用和传感器融合系统。

然而，尽管我们提供系统阵列，但有一件事并未改变——司机。无论我们开发多少新的ADAS解决方案，人类驱动程序都是难以量化的一个变量。

然而，这意味着将要做出重大改变。不管是否准备好，由一系列先进的传感器技术和数字处理能力驱动的自主车辆已经处于不同的发展阶段。

根据研究公司IHS Automotive的报告，到2035年全球将有7600万个不同级别的自主车辆。路上行驶如此多的自主车辆的意义将重新定义每日通勤…

从汽车头灯到驾驶室背光控制面板，LED技术在汽车行业中十分普遍。由于外形尺寸固定，某些诸如闪烁器信号的汽车LED应用的空间受到严格限制。因此，需要引脚数量更少，体积更小的简单器件。不过，由于这些系统仍然与汽车的电池相连，它们必须能够处理较高电压，以耐受抛负载情况。寻找一款具有40V电压处理能力、性能良好，并且尺寸很小的降压转换器可不是件容易的事情。LMR14006是易电源 (SIMPLE SWITCHER®) 系列降压转换器的一款全新器件，非常适合于闪烁器/转向信号应用，额定电压和电流分别为40V和600mA。

传统的LED驱动器比电压稳压器更加适合于LED应用，这是因为它们可实现更高的打开和关闭速率，这将需要极小的软启动时间，并且在使用降压拓扑的器件中使用很少，或根本不使用输出电容器。更高的打开和关闭速率，在人眼无法察觉打开和关闭操作的情况下，动态地减少流经LED的电流。然而，为了使LED闪烁，用户将必须以相对较低的频率接通电源和断开电源…

       集成了主机和屏幕的车载显示面板大多数放置在主控台的中央（图1），显示面板的位置较低会对驾驶员查看信息或者导航地图造成不便，进而对行车安全造成影响。以后越来越多的车载显示面板会放置在主控台上方，甚至略高于主控台（图2）。

       针对上述情况，有些应用会将音频放大器和主机分离，并且将音频放大器放置在较低的位置，现有的低成本音频放大器采用模拟信号输入，因此主机输出的模拟音频信号需要经过一段较长距离的传输才能到达音频放大器。

图1车载显示面板位置较低情况                 图2 车载显示面板位置较高情况

       针对车载显示面板远离音频放大器的应用，我们设计了一种低成本的差动音频信号传输方案，如下图3所示。Tuner/DSP输出四路模拟音频信号，音频信号经过两片OPA1679后转换成四对差分信号，经过双绞线的差分传输后进入TPA6404，最终通过扬声器实现音频放大。

【在线直播】TI汽车数字仪表解决方案在线研讨会

汽车仪表已经不是采用里程表和用于显示速度、

蓄电池电压、燃油液位、发动机 RPM 和警示灯的模拟测量仪表的机械装置， 即使价格低廉的汽车也具有混合仪表组。

TI 提供用于缩短混合仪表组设计周期的解决方案。

本次在线直播将基于汽车数字仪表（Digital Cluster）的应用，介绍多款TI明星汽车产品。

直播议程

TI汽车数字仪表组整体解决方案

TI宽输入电源产品应用

TI LED显示屏背光驱动应用

TI 具有诊断功能的LED指示灯驱动器应用

TI FTP-LINK 汽车数字仪表相关应用

2018 年 11月 22日 上午 10：00 - 12：00

主讲人：Martin Ma

TI汽车领域高级技术支持工程师，支持汽车领域跨国公司客户…

发光二极管（LED）在汽车前照明中变得越来越流行；例如，当今的许多汽车在日间行车灯（DRL）中使用LED。一些高端车辆甚至安装了全LED大灯或高级矩阵式大灯。在这篇文章中，我将描述最常见的汽车前照明架构和这一领域一些可能的发展。

典型的汽车前照明系统包括远光灯、近光灯、转向灯、日间行车灯和雾灯。除了日间行车灯，这些功能大多数传统上使用白炽灯、氙灯或高压气体放电（HID）灯。在前大灯中用LED替换灯的最简单的方法是利用单独的LED驱动器实现每个功能，连接适当数量的高亮度LED。如图1所示的这种架构称为单级架构，因为调节恒定电流的DC/DC LED驱动器处理每个单独的照明功能。

图1：汽车前照明单级架构

在单级架构中，转换器需要在负载突降、点火等极端情况下处理来自汽车电池的宽输入电压变化。通常采用升压或降压-升压转换拓扑结构。虽然一些汽车制造商更喜将日间行车灯与位置灯结合在一起，但是利用LED驱动器实现调光功能也是可取的…