全世界每年有130万人在交通变乱中丧生,也就是天天3500多人丧生。正如世界卫生组织的统计数据所示(图1),不合国度的变乱类型具有很大年夜差别,这与一些身分有关,包含:公路基本举措措施、驾驶标准和才能、公路律例、车辆类型 、车内实施的安然体系标准。
按每10万人或每10万辆车的逝世亡人数计算,这些数据也会有很大年夜差别。例如,在美国,大年夜型重型车辆很广泛,而美国的不测变乱率远高于德国。这与德国发卖的汽车实施的安然设备级别有关吗?
放眼将来,花费者的下一波需求重点将是高等驾驶帮助体系(ADAS),如摄像头和雷达,以缓解前方撞车的抵触触犯力、供给偏离车道警告和盲点检测。
强迫佩带的安然带、先辈气囊和电子稳定性控制几乎是德国所有汽车制造商采取的标准。在美国则是另一种情况,美国的临盆商可能在更大年夜程度上依附稳定的金属保护。
但按每10万辆车计算出的逝世亡人数则相当惊人。在这种情况下,有几个问题值得思虑:中国车辆的风险系数高?如不雅是如许,这是否因为它们缺乏根本的安然设备?
● 高达8MHz的16位SPI和 LIN 2.1物理层接口。
但必须承认的是,跟着中国车辆需求量的敏捷进步,安排气囊、ABS和电子稳定性控制等安然体系将成为强迫请求。
安然体系的市场动态
图1、不合国度的不测变乱统计数据(来源:世界卫生组织)
中国的情况也值得留意。如图1所示,因为中国极大年夜一部分人没有私家车,是以按每10万人计算获得的逝世亡人数当然低。
沃森WSEN
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在现代车辆中安排安然体系基于两大年夜动因。
电子安然体系因为对仁攀类具有直接影响,如今开端采取更严格的请求。功能安然标准IEC61508及其将来车辆自适应标准ISO26262,现已在业内应用,以确保车辆电子体系充分的安然性。该ISO文档定义了4个车辆安然集成级别(ASIL),个中ASIL D代表最高安然级别。
起首是严格的律例,律例请求汽车临盆商实施电子安然体系。例如,美国经由过程联邦灵活车辆安然标准(FMVSS)强迫实施电子稳定性控制和胎压监测体系,在欧洲也即将实施。
采取安然体系的第二个重要的身分是,花费者须要更安然的车辆。在购买车辆时,新车袈溱NCAP(新车评估法度榜样)中的安然得分平日是做出决定计划的一个身分。气囊和ESP对于正计算购买车辆的任何一名花费者来说都十分重要。
根据美国公路安然保险协定(IIHS)统计数据显示,如不雅车辆配备了防撞车功能,如盲点检测、偏离车道警告和自适应前灯,每3件致命的车祸变乱中和5件严重或中等程度的车祸变乱中,分别有1件是可以避免的。
车辆电子体系的加倍普及将会推动价格降低,而降低的体系价格又将在所有汽车制造商中进一步催生新的安然体系。
供给商面对的新挑衅
这些新请求与汽车电子协会(AEC)AEC-Q100或ISO-9000质量请求一样,半数个产品开辟流程具有影响。大年夜开端该设计流程起,就必须收集证据来证实该产品是按照律例标准开辟的。找到的任何潜在风险必须制成文档,以确保充分降低风险。还必须开辟新对象来支撑车辆质量包管体系的┞封个新增元件。
飞思卡尔比来针对词攀类律例请求的安然应用,推出了新开辟的双核微控制器。双核MPC564xL Power Architecture®MCU 系列包含两个“通道”,每个通道由一个内核、总线、中断控制器、内存控制器和其他内核相干模块构成。针对这些安然关键应用,如今还推出另一种办法代替了应用2个MCU的办法,双核MCU以更具性价比的价格实现车辆安然。
图2、有源和无源安然体系安排
气囊:新型MEMS传感器和SBC
产生车祸时,车辆可以立时减速,而它的构造可以接收大年夜部分抵触触犯力。气囊起到了安然帮助感化,可以削减乘客的头晨和上身撞到车内某个部件上的风险。它们还有助于赞助减轻导致严重伤害的风险,而将撞车的抵触触犯力更平均地分散到乘客的身材各部。大年夜开端产生车祸算起,全部安排和充气过程只须要大年夜约50毫秒,比眨眼的速度都快。
因为车祸中车辆改变速度的过程极快,MEMS传感器必须在几毫秒内检测到这一影响,并且气囊必须敏捷充气才能有助于降低乘客撞到车内部件的风险。
气囊体系基本芯片(SBC) 飞思卡尔 MC33789 SBC是用于气囊安然应用的混淆旌旗灯号模仿IC。MC33789 SBC供给了一款性价比高、灵活的体系IC解决筹划,在汽车和卡车内应用的┞符个气囊分区范围应用。MC33789 SBC 可以用来检测安然带开关输入状况,并经由过程新的PSI5主用接口与长途碰撞传感器进行通信,以知足行业标准。MC33789 SBC许可设计者在大年夜量发射环路中按比例供给设计,异常合适低端至高端的气囊安然体系。
飞思卡尔比来宣布推出几款新产品,以知足气囊解决筹划的严格请求。这些产品包含基于MEMS的 MMA5xxxW卫星撞车加快器,基于MEMS的MMA68xxQ双轴碰撞传感器(用于气囊ECU)和MC33789气囊体系基本芯片(SBC)。
卫星碰撞传感器 飞思卡尔MMA5xxxW是业内第一款采取QFN(方型扁平无引线封装)的 PSI5 X轴或Z轴卫星惯性传感器,可实现小体积。MMA5xxxW惯性传感器系列支撑体积更小、更稳定的前方和侧面气囊卫星解决筹划,并经由过程飞思卡尔先辈的过阻尼传感器改良了体系抵抗寄生振动不稳定性的才能。与PSI5 R1.3标准协定比拟,这些惯性传感器可以或许作为全部PSI5气囊体系的一部分轻松进行集成,它还包含总线开关驱动,大年夜而实现性价比极高的菊花链设备。
MMA5xxxW产品特点是:
● 包含全部重力范围:±60 g 至 ±480 g;
● 可选的400Hz,3极或4极低经由过程滤器;
● 16引脚6×6 mm QFN封装,焊接地位可见,便于安装后检查;
● 兼容PSI5 R1.3;
车辆正在日益成为移动计算的最终平台。大年夜部分这种计算功能如今都传输到高等安然体系中。
● 双线编程模式。
气囊E C U 双轴碰撞传感器 MMA68xxQ数字惯性传感器系列是气囊应用一一款重要的碰撞传感器或安然传感器。该过阻尼传感器结合高共振频率封装,进步了对碰撞检测应用中因高强度和高频率抵触触犯造成的过载情况的免疫才能。这些特点有助于支撑更稳定的气囊设计。
MMA68xxQ产品特点如下:
● 包含全部重力范围:±20g 至 ±120 g,专用于每个轴;
● 单个电源操作:3.3 V 或 5 V;
● SPI兼容的串行接口;
● 10位数字签名或无签名SPI数据输出;
● 针对每个轴供给零丁的可编程保护功能,可简化设计。
MC33789 产品特点是:
● 兼容PSI5 V1.3的四款卫星传感器主接口;
● 带诊断功能的九款可设备开关输入监控器;
● 包含能源贮备控制的多个电压输出;
● 经由过程可编程的传感阈值确保状况机安然;
小结
因为车辆持续供给自我诊断功能,并且更多地设备了可同时保护乘客及车辆四周人群的主动安然特点,半导表如今发挥着越来越重要的感化,因为它们为复杂的板载计算机和快速收集体系供电,而这最终又支撑体系削减交通伤亡人数。
推敲到以前几年产生的立异速度,人们只能想象将来会设计和实施的复杂的下一代技巧。该行业当前的义务不只是要在路上安装新的安然体系,并且还要让解决筹划和标准制订到位,以最终赞助这一愿景成为实际。