构建高级驾驶辅助系统时需要考虑的六件事
十二月 17, 2021
构建高级驾驶辅助系统时需要考虑的六件事
十二月 17, 2021
简介
先进驾驶辅助系统(ADAS)是现代车辆的普遍特征，包括用于提高汽车安全性和驾驶性能的大量电子技术。ADAS功能包括自适应巡航控制(ACC)、向前碰撞警告(FCW)、交通标志检测(TSD)、车道偏离警告(LDW)、自动制动系统和电池管理。20年来，这些安全关键功能在降低因道路事故造成的险些脱险、受伤和死亡的可能性方面发挥了重要作用。ADAS包括霍尔效应和xMR(磁性)传感器，能够实时、准确地测量转速、位置和距离等变量。例如，基于摄像头的传感器ic从周围环境中捕获信息，如车辆和障碍物的距离，然后将信息传递给功能系统，如发动机、变速器和车轮/制动，从而启动安全措施，保护车辆、其他道路用户和行人。
构建ADAS的基本注意事项
汽车行业的新兴趋势对汽车制造商提出了更高的要求，以提高汽车的安全性和驾驶性能。下面讨论的是工程师在设计具有尖端ADAS的车辆时应该考虑的六个基本因素。
ASIL合规
汽车安全完整性等级(ASIL)是基于ISO 26262的风险分类系统，为保证道路车辆的功能安全提供指导。根据ISO 26262，功能安全是“由于电气和电子系统故障行为造成的危险而不合理的风险”。ASIL系统由四个等级组成:A、B、C和D (A是最低的汽车危险，D是最高的)。通过评估参数，如暴露、严重程度和可控性，对潜在危害进行必要的风险分析后，分配ASIL值。例如，后视灯属于ASIL A级，而后视镜、刹车灯、雷达巡航控制和视觉ADAS属于ASIL b级。同样，发动机管理和主动悬挂属于ASIL c级。相反，安全关键功能，如电动助力转向、安全气囊和防抱死制动系统(ABS)，则属于ASIL D级，因为它们提供了最高的危险级别。
GMR vs. Hall Technology
霍尔效应传感器的工作原理是，当半导体器件被置于磁场中时，测量电压水平的变化，从而将磁编码信息转换为电信号。在汽车上，霍尔效应传感器测量距离、位置和速度。例如，集成了BiCMOS处理电路的霍尔传感器可以测量发动机旋转的时间和方向。霍尔效应，因为它测量恒定电流导体周围的磁场强度，可以在汽车应用(如电池管理)中反向测量电流。雷竞技最新网址
与霍尔效应技术相比，GMR具有一些优势。GMR传感器是基于巨磁电阻(GMR)，并将磁阻传感器元件和BiCMOS电路集成在一块。与霍尔效应集成电路相比，基于gmr的传感器集成电路可以实现高精度的转速测量，在更远的气隙处具有较低的边缘抖动(例如，变速器和轮速传感以及发动机控制)。它们可以用更小的磁信号匹配霍尔传感器的性能，并在类似的气隙下表现出更好的抖动。这些优点，加上紧凑的封装空间，使它们适合于组件密集的配置。雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems的A19250和A19350轮速传感器ic以及ATS19480和ATS19580变速箱传感器ic采用GMR专利技术，具有强大的性能，传感方向与霍尔效应前辈的解决方案兼容。
使用最新的3D传感器ic
为了避免在快节奏的汽车行业中被淘汰，工程师必须确保他们使用的硬件和软件在未来可以更新。完全集成的霍尔效应传感器非常适合用于线性位置和绝对旋转传感。最新的解决方案提供片上诊断，以帮助提高驾驶员辅助和自动驾驶车辆的驾驶员、乘客和行人安全。
雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems的3DMAG传感器集成了垂直和平面霍尔效应元件，可以检测三个磁场分量中的两个(X、Y和Z)，通过可配置的信号处理、线性化和角度计算，可以准确地分辨运动磁目标的绝对旋转(全360°和短行程<360°)或线性位置。这些完全集成的传感器提供所需的测量精度和性能，以满足安全关键型汽车应用的严格要求。雷竞技最新网址专为满足ISO 26262和AEC认证而设计，Allegro的传感器ic始终处于创新的前沿。它的应用雷竞技最新网址包括动力系统执行器、电子油门、踏板位置和制动缸位置。
卡钳制动vs.电动制动
现代汽车和卡车中的传统前轮和四轮盘式制动器使用液压通过卡钳将刹车片应用到转子上。然而，随着车辆效率的提高，机械功能也开始电气化，以减轻重量和排放。电动制动，也被称为线控制动，有助于解决现代车辆中传统制动系统的几个限制。纯液压制动的挑战包括摩擦引起的尖叫声、刹车片磨损和制动液泄漏。车轮错位也会导致盘式制动器故障，从而危及汽车的安全性和驾驶性能。
另一方面，电动制动器最大限度地减少了容易发生故障的机械动作。当踩下刹车踏板时，传感器检测到刹车踏板的位置，并将电子信号传递给控制单元，控制单元向电磁执行器发送命令，根据施加的压力，激活卡钳来减慢或停止运动。雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems提供霍尔效应和xMR传感器ic，用于电动制动应用中的精确位置测量。雷竞技最新网址这些产品符合汽车行业标准，如ASIL和ISO 26262和EMC要求。
转向应用程序雷竞技最新网址
2012年，美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)要求汽车制造商在所有新车中集成电子稳定控制系统(ESC)，以提高车辆的安全性，从而降低道路事故的风险。ESC模块通常是汽车ABS模块的一部分，并包含用于测量参数的传感器，如偏航率、横向加速度、轮速、方向盘角度和转向扭矩。霍尔效应和xMR传感器ic可作为转向角度传感器，用于检测方向盘的方向和速度，然后将信息传递给ESC模块，ESC模块使用算法来确定转向是否准确或车辆转向错误方向。类似地，磁传感器可以用作转向扭矩传感器，测量驾驶员施加在方向盘上的力的大小，在失去转向控制的情况下，ESC会向车辆内的电子节流系统发送信号，以降低发动机扭矩，直到重新获得控制。
平视显示器的DC/DC稳压器和LED驱动器
ADAS子系统使用电压调节器为微控制器、传感器和收发器提供电源，以获得最佳能源效率，同时满足ASIL / ISO 26262标准。Allegro提供广泛的宽输入0级汽车电源管理ic，适用于输入电压从2.8到50 V的12V和24V系统。
LED照明是汽车应用中不可或缺的组成部分，因为它具有许多优点，包括低电压操作，高发光效率，占地面积小，热雷竞技最新网址和紫外线稳定性，以及更长的使用寿命。led非常适合用于平视显示器(hud)，包括使用PWM调光的非常宽的调光范围(对比度)。外部LED安全照明可以使用各种各样的LED配置，包括不同数量的LED，字符串和LED颜色。因此，可能需要各种各样的LED驱动器拓扑结构，包括线性、降压、升压和降压升压-所有这些都被Allegro的LED驱动器IC组合所覆盖。
ADAS功能可提高安全性和驾驶性能
现代汽车和卡车的驾驶辅助功能对汽车制造商提出了越来越高的要求，以提高车辆的易用性、安全性和可驾驶性。与此相关，ADAS通过集成速度和位置传感以及电压调节的电子元件，防止了可能导致险些脱险、伤害和道路事故的人为错误。设计ADAS的工程师必须使用一流的组件，并确保符合汽车行业标准。事实上，Allegro是全球汽车应用领域值得信赖的传感器和电压调节器供应商。雷竞技最新网址
原由关于电路2021年8月。转载已获授权。