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无人驾驶系统功能安全解决方案解析
来源:开云登录网页 发布时间:2024-11-11 12:17:38
2004年到2007年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)先后赞助了三场无人驾驶挑战赛,催生了无人驾驶这一赛道。由此,无人驾驶步入了产业化时代,各汽车强国都在争相抢占产业制高点。在中国,伴随着新能源汽车市场的火热,无人驾驶也步入了发展快车道。
无人驾驶汽车(Autonomous Vehicle),是指一种通过传感器和运算单元实现无人驾驶的智能汽车,其核心硬件模块包括电子控制单元(ECU, Electronic Control Unit)/域控制器(DCU, Driving Control Unit)和传感器(感知元件)两大部分。根据美国汽车工程师协会(SAE)发布的SAEJ3026标准和2021年8月中国出台的《汽车驾驶自动化分级》国家标准,无人驾驶被分为L0至L5 六个等级,从L0级应急辅助驾驶到L5级完全自动驾驶,如下图所示:
自动驾驶市场的在全球范围内不同程度的增长是毋庸置疑的事实,而其中,中国市场的火热程度可谓只增不减。中汽协统计多个方面数据显示,2022年9月我们国家新能源汽车渗透率已提升至27.1%,增长持续超预期。中国已连续多年成为全世界最大的新能源汽车产销市场,同时也是2021年全球第一大电动汽车出口国。新能源产业竞争力的提升为我国汽车产业提供了弯道超车的机会。
智能化是新能源汽车的核心之一,也是汽车行业未来重要发展趋势,而无人驾驶又是智能化最大的特征,几乎成为目前新能源汽车的标配功能。因此,无人驾驶将是未来多数车企选择的主赛道,这无疑为无人驾驶技术的升级按下了加速键。
顺应无人驾驶的迅猛增长大势,MPS蓄势待发,从汽车无人驾驶系统的域控制器(DCU)和传感器两个核心模块进行布局,推出多款车规级芯片,为汽车生产商提供完整供电解决方案,助力无人驾驶汽车平稳上路。
随着无人驾驶功能的不断丰富和完善,主芯片的计算能力逐步的提升,系统的电源需求也随之增加,电源设计将面临更高要求,当前诸多困难亟待解决。
自动驾驶级别的提升和应用的丰富意味着对主芯片算力和信息处理能力有一定的要求的提高。外围传感器传输至汽车域控制器(DCU)处理的数据大幅度增长,作为汽车“大脑”的主芯片陷入算力焦虑,各大厂商纷纷开足马力开发大算力芯片。预计在2025年, 1000T算力的汽车芯片将会面世。
更大的算力,更丰富的智能驾驶场景意味着更高的功耗和更复杂的系统方案,这对整体的电源设计提出了更加高的要求,不乏时序管理、功能安全监测、多相电源等功能的集成。
作为汽车的核心元器件,汽车芯片的可靠性直接决定了汽车行驶时的安全性和稳定能力,直接影响到车内人员的生命安全。近年来,与无人驾驶相关的交通事故在整个世界范围内频发,造成多起人员受伤或死亡案件,一次次地敲响了安全警钟。
因此,车规级芯片的可靠性标准必须远高于一般的消费级芯片,才能在最大限度上保障人的生命财产安全。
例如,在无人驾驶L3级别中,传感器模块中的摄像头将从每车3-4个提升至最高达22个,分辨率将从1MP上升到8MP甚至是15MP,车载摄像头市场将呈现几何级增长。在此发展的新趋势下,小体积、高集成度、超高的性价比的供电解决方案更能受到生产商的青睐。
针对汽车无人驾驶设计环节中可能面临的诸多问题,MPS瞄准障碍,推出多款产品,将痛点逐个击破。
MPQ2967+MPQ86960是对无人驾驶域控制器(DCU)进行核心供电的解决方案,专为高算力,大电流主芯片进行核心供电。
MPQ2967是用于无人驾驶应用的双轨数字多相控制器,最多可配置为四相两轨。
MPQ86960是一款内置功率MOSFET和栅极驱动器的单片半桥,它可以在宽输入电压 (VIN) 范围内实现高达 50A 的连续输出电流(IOUT)。
MPQ2967+MPQ86960该解决方案还集成了时序管理、功能安全监测、电流采样、温度采样等功能。同时具有SoC核心供电配合DrMOS和COT(恒定导通时间),外部BOM精简,以较少的输出电容个数对负载瞬态做出快速响应等设计优势,可以在极大程度上简化设计工作,是无人驾驶电源解决方案的理想选择。
一个无人驾驶系统庞大,除了主芯片核心供电之外,还有很多外设,I/O口等都需要供电,这些供电往往需要独立的小电源来供电,而这些小电源的上下电时序以及功能安全设计,独立的小电源自己不足以满足。针对这个需求,MPS推出了MPQ79500和MPQ79700两款能够支持汽车安全等级 ASIL-D级芯片,帮助复杂系统轻轻松松实现的功能安全系统设计。
MPQ79500是一款专为汽车安全应用设计的 6 通道电压监测器,每个通道都可以配置OV/UV,集成内置自检 (BIST) 等安全机制,诊断以及写保护来实现ASILD的应用要求。
MPQ79700是一款 12 通道功能安全电源定序器,提供可配置性与灵活性,能够支持不同应用与片上系统(SoC) 的跨代设计复用,集成内置自检 (BIST) 等安全机制,以实现高诊断覆盖率,使系统达到目标 ASIL 等级。
MPS有着非常丰富的车规级芯片生产经验,可以从设计环节到测试环节全流程把关,最大限度提升芯片可靠性。
从设计阶段,芯片即满足AEC-Q100车规级标准。量产阶段,MPS具有完善的全温测试技术,能保证汽车级芯片在全温环境下高可靠性,MPS的目标是向0 DPPM 目标无限靠近,来提升最终用户产品的安全性和可靠性。
针对某些应用,对体积和效率有比较高的要求,例如车载摄像头等部件,因为整体的产品体积小,从而对方案的尺寸,效率,温升等有较高的要求。MPS利用自身先进半导体制程,丰富系统模块设计经验,专门开发了一款车载摄像头的电源管理芯片,MPQ792X。
MPQ792X是专为车载camera设计的小体积,高功率密度集成PMIC,采用节约空间的(2.5mmx3.5mm) 封装。同时,芯片采用MPS特有的Flip chip倒装封装工艺,有效提升芯片散热能力,为小体积,高功率密度的优秀表现提供坚实基础。
目前,无人驾驶仍在快速地发展阶段,各大汽车生产商都在向着实现L5级别无人驾驶的目标前进,而MPS一系列专为无人驾驶研发的产品能满足日益复杂的自动驾驶系统,让大家离“解放双手”的驾驶体验更近一步。
4月12日,江淮汽车在其北京车展品牌日发布了未来15年的新能源汽车中长期战略规划。规划显示,到2020年,江淮将推出第三代采用全固态锂金属电池的新能源车型,续航里程将达到400公里。 江淮已经开发了两代产品平台共七代产品。iEV1到iEV4是第一代平台,基于传统燃油车开发。iEV5开始是第二代平台,针对电动车设计的全新平台。最新亮相的iEV7是其第七代车型。江淮汽车目前在售的纯电动车型包括iEV4和iEV5,纯电动SUV车型iEV6S将于4月份北京车展上市,另外一款小型电动汽车iEV6E将于8月份上市。 从iEV5开始,江淮纯电动汽车开始全面采用三元锂电池,以提高单位体积内的包含的能量,获得更长续航能力。到2020年时,i
SUV指运动型多用途车,不同于可在崎岖地面使用的ORV越野车(Off-Road Vehicle的缩写);SUV全称是Sport UTIlity Vehicle,或Suburban UTIlity Vehicle,即城郊多用途车,是一种拥有旅行车般的空间机能,配以货卡车的越野能力的车型。 SUV的特点是强动力、越野性、宽敞舒适及良好的载物和载客功能,也有人说,SUV是豪华轿车的舒适精细加上越野车的本性。SUV是轿车与越野车的混血后裔,与其祖先相比,SUV如虎添翼。 越野车(ORV)的最大特点是通过能力较强,同时也具有一定的载货能力,但运动性、舒适性并不突出;而把越野车的这些不足加强后,就可称之为SUV。既具备
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新能源汽车熙熙攘攘,热热闹闹,对消费的人来说,本是好事一桩,奈何车企各自站队,骂战不断…… 问界M7发布后,一时间风头无两,无人能敌。订单两小时破万,4小时破两万,48小时破五万,72小时破六万。 要不是恒驰5突然杀出,以房地产界的水军模式拿下10小时订单破5万的“骄人战绩”,问界M7的风头也许还会一直这么持续下去。 不久前的理想L9,三天破三万,搞得服务器瘫痪,问界M7自带华为光环,三整天才破了五万,恒驰5,到底是买车抵房款?还是雇了水军猛敲键盘? 不过,这些都不是本文的焦点。一向不追热点的笔者,今天谈的是一直热热闹闹吵翻天的,新能源汽车领域的几大技术路线的暗战。 这一个话题的引爆,说起来还是发端于问界M7,来自
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电池是哪种电池呢? /
3月9日,深圳市发改委发出通知,开展2019年及以前年度新能源汽车充电设施建设补贴申报工作,并对补助对象、补贴标准及申报要求做出了规范。 在补助对象条件中,对充电设施及企业均作出要求。首先,充电设施建设项目应在各区发展改革部门办理深圳市社会投资项目备案或核准,取得市(区)节能审查部门出示的节能审查意见,充电设施建设、运营、管理符合有关标准。其次,建设企业在深圳市累计建设的充电设施总功率达到8000kW方可申请补贴,同一建设企业首次申领补贴后新增建设总功率达到3000kW的,可再次申请。需要非常指出的是,根据《深圳市城市规划标准与准则》等计划要求,新建建筑配套建设的充电设施不给予建设补贴。 对于补贴标准,每年度
“新国标有望于……出台”,大概是近年来行业最常看到的句式,可惜,“有望”不是真的有望,因为种种原因,“新国标”出台或许是“道阻且长”。 笔者的记忆中,“新国标有望于……出台”首先出现在2012年(也许更早),当时的完整句式是“电瓶车新国标正在紧锣密鼓修订中,目前已经到第八稿,有望于今年下半年出台”。而在此后的几年中,“新国标有望于……出台”成功地打破了诸多从业者的幻想,让难题堕回现实。 新国标不能规避的“硬伤” 最近一次关于新国标出台的宣告是在今年6月份,但最乐观的表述也只是“最新一次的送审稿目前已提交,正等待相关组织的审批”。按经验估计,“新国标的出台”将会拖到明年甚至是更久远的时间。 “新国标”的出台之所以
今天听了《第二届中国国际电动汽车安全技术创新大会现场》的有关电池安全的部分,一个突出的现象,就是普遍好多讲安全,都有一个电池系统热失控的视频,从当前的实际状态来看,有几个现象需要我们来关注: 1)现在大家都把电芯热失控,但是整包热失控抑制作为终极的设计目标 2)随着这个目标的出现,加速的热失控实验视频自从 CATL 进行演示以后,有欣旺达、蜂巢、金康新能源、江淮,按照这一个趋势大家讲安全都要把系统热扩散不整包热失控的视频发出来秀一下,这个有点当初 IP67 的浸水金鱼鱼缸演示作为一个标准演示节目了 01、普遍的措施 现场讲安全的,确实有不同的分类: 图 1 蜂巢取了一个冷蜂的名字 1)目前 5 分钟的国标
如何往无热失控演变 /
TLC1524和TLC1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。这一些器件有三个输入断和一个3态输出端,这样就和主处理器的串行口有以个直接的4线接口。这一些器件可以从主机高速传输数据。除了高速的转换器和通用的控制能力外,这一些器件有一个片内的14通道多路器可以再一次进行选择11输入中的任何一个或3个内部自测(SELFTEST)电压中的一个。采用保持是自动的。在转换结束时,“转换结束”(EOC)输出端变高以指示转换的完成。这一些器件中的转换器结合外部输入的差分高阻抗的基准电
2.8.1电容的主要种类电容有以下几大类:1)电解电容2)独石电容3)磁片电容4)胆(左金右旦)电解电容5)涤纶电容等电容的指标是:耐压值和电容容量。例如:220u/50V,就是说,这个电解电容耐压值为50V,容量为220u。电容的容量跟电容的介质有关。顾名思义:电解电容为电解质作为介质的,铝作为电极;独石电容是使用石头作为介质的;磁片电容是磁片作为介质的;胆(左金右旦)电解电容使用电解质作为介质,但是,电极采用胆(左金右旦)金属。涤纶电容采用涤纶作
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本人使用的蓝牙模块为网蜂的蓝牙4.0模块,不知道能否成功获取数据,在这里希望我们大家来一起讨论。解决有Sensortag套件没有相应设备支持的尴尬。。。蓝牙4.0模块连接Sensortag获取传感器数据(一)经过了对蓝牙协议数周的学习,大概了解了不懂协议栈原理:现在已经连接上了sensortag,能获取设备的地址和RSSI,但还有点疑问 staticvoidsimpleBLECentralEventCB(gapCentralRoleEvent_t*pEvent) {
,7400TTL2输入端四与非门7401TTL集电极开路2输入端四与非门7402TTL2输入端四或非门7403TTL集电极开路2输入端四与非门7404TTL六反相器7405TTL集电极开路六反相器7406TTL集电极开路六反相高压驱动器7407TTL集电极开路六正相高压驱动器7408TTL2输入端四与门7409TTL集电极开路2输入端四与门7410TTL3输入端3与非门74107TTL带清除主从双J-K触发器7410
CAN的协议帧结构其实还不是很难,开始的时候我拿到这个资源的时候都有点蒙了,因为在CAN.H的所定义的结构体和宏定义太多了,结构体里面的结构成员有很多都不明白它们是啥意思,取值的范围,等等。但随着不断的深入学习,加上在EE上面找到了my_can.c和my_can.h这两个文件,加入到工程中,再配合着相应的手册,全用ZLG的软件,整个CAN实验平台就这样搭起了,加上EE和SOSO姐提供的EK板,本人就开始CAN的学习历程了,下面是本人在以前的学习中用到的一些资料和程序(经本人修改),大家一起讨论
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