在目前的汽車電子主動安全市場上,主要還是歐美一些國際品牌車廠在引導整個市場需求,并制定相關(guān)的行業(yè)標準,特別是在歐洲、北美地區(qū)的一些國家均對汽車主動安全系統(tǒng)提出了相應(yīng)的法規(guī)或強制要求等,例如之前的IEC61508,以及目前的ISO-26262等均是歐美市場的標準。據(jù)了解,2015年歐洲車廠可能將全面導入符合ISO26262標準的車用元件。
ISO 26262標準根據(jù)安全風險程度對系統(tǒng)或系統(tǒng)某組成部分確定劃分由A到D的安全需求等級(Automotive Safety Integrity Level 汽車安全完整性等級ASIL),其中D級為最高等級,需要最嚴苛的安全需求。因此,未來汽車主動安全系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是要達到ASIL-C/D等級。此外,通過雷達、攝像頭等主動安全系統(tǒng),將輔助駕駛?cè)藛T在沒有預計或路況不明的情況下做出是否需要提前剎車的預判,從而提高整體汽車的智能化水平。
主動安全的眾多應(yīng)用系統(tǒng)(如ABS、ADAS、底盤控制、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng),行人輔助防撞系統(tǒng)等)所起到的主要作用是進行與安全相關(guān)的預警與處理工作。目前市場上一個較為明顯的現(xiàn)象是,隨著行車安全日益受到人們的重視,越來越多車廠把主動安全系統(tǒng)升級為汽車的一項標準配置。而在中國市場上,國內(nèi)廠商正在積極跟進國際標準,但總體來看,無論是被動安全,還是主動安全,國內(nèi)都還沒有明確的強制規(guī)范或國家性的法規(guī)。在對主動安全產(chǎn)品的選用上,國內(nèi)市場更強調(diào)的是產(chǎn)品或方案的性價比,對價格較為敏感。
汽車主動安全系統(tǒng)對半導體器件的要求包括:首先,是產(chǎn)品性能與價格之間要達到一個平衡點,即實現(xiàn)最佳的性價比;其次,開發(fā)流程要滿足一定的標準,如符合ISO26262的規(guī)范;另外,要能夠從系統(tǒng)的角度,提供包括模擬器件、微控制器、軟件、系統(tǒng)架構(gòu)、外設(shè)等在內(nèi)的一整套解決方案;同時,需要提供相應(yīng)的開發(fā)工具以方便客戶進行系統(tǒng)開發(fā)。
針對上述的特點,TI推出了“SafeTI”,即一整套的面向功能性安全的設(shè)計套件,其中包括從微處理器TMS570(能同時滿足IEC61508-SIL3以及ISO26262 ASIL-D)到電源TPS65381(滿足ISO26262 ASIL-D)以及驅(qū)動電路的解決方案,它能大大簡化客戶的系統(tǒng)安全設(shè)計。
TI一直以來都深植于汽車安全市場,在產(chǎn)品的高性能和成本上作更好的優(yōu)化。首先,針對ISO26262汽車電子安全標準,TI推出了新的Hercules TMS570 安全微控制器(MCU),其基于ARM Cortex-R4內(nèi)核,采用單芯片雙核架構(gòu),使得系統(tǒng)設(shè)計更為精簡,之前需要用兩顆MCU作冗余的安全系統(tǒng)只需要一顆TMS570芯片和電源即可實現(xiàn),在PCB板的布板空間上也更為節(jié)省;同時,ARM Cortex-R4 內(nèi)核側(cè)重實時處理(Real time)的特點可保證大數(shù)據(jù)量處理條件下優(yōu)秀的實時響應(yīng)。TMS570的高端產(chǎn)品還帶有浮點運算能力,能夠進一步滿足需要高安全性及實時處理的應(yīng)用。
另一方面,借助雙核鎖步功能,與安全性相關(guān)的保護和診斷功能均由硬件實現(xiàn),可幫助客戶節(jié)省大量軟件開銷以及開發(fā)成本,并且降低了軟件開發(fā)的難度。與此同時,TI還可提供一系列的開發(fā)文檔,如安全使用手冊,安全分析報告,安全實例報告以便于客戶開發(fā)功能性安全系統(tǒng),大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。并能借助TI文檔中提供的參數(shù)來縮短產(chǎn)品獲得第三方認證的時間,從而能讓客戶的終端產(chǎn)品更快的面向市場。
此外,TMS570系列產(chǎn)品具有從低端到高端全覆蓋范圍的產(chǎn)品線,為客戶提供更多元化的選擇,可廣泛應(yīng)用于先進駕駛輔助系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向、混合動力車和電動汽車、ABS/ESC、Airbag,電子輔助泊車等應(yīng)用。TMS570組件符合業(yè)界安全性標準(能同時滿足IEC61508-SIL3以及ISO26262 ASIL-D),使得客戶的系統(tǒng)設(shè)計更容易通過 ISO26262 或 IEC61508 認證。
在模擬器件方面,TI首款針對功能安全的電源管理芯片TPS65381可與TMS570搭配使用,它可隨時監(jiān)控這顆MCU的工作狀態(tài),其具有獨立看門狗及內(nèi)嵌的自檢,能實現(xiàn)與TMS570的雙向通訊,以滿足ISO26262 ASIL-D的要求。
汽車主動安全的未來發(fā)展主要包括以下幾個方面:一、整合會成為一個主要趨勢,ABS將逐漸過渡到ESC,并與EPB作整合;二,在EPS部分,以往多是液壓或機械助力轉(zhuǎn)向,未來會轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱又D(zhuǎn)向;三、雷達、視頻、數(shù)字信號處理技術(shù)的加入,會帶來更強大的預處理和預報警功能。電動/混合動力汽車的主動安全技術(shù)也是未來值得關(guān)注的一個重點,由于其在控制信號的來源和處理策略上有所不同,因此在這類汽車的電機處理和剎車處理的主動安全設(shè)計上會和傳統(tǒng)汽車稍有不同。TI的TMS570最新推出的產(chǎn)品具有豐富的控制電機的外設(shè)和接口(ePWM、eQEP、eCAP),能夠更便利地控制電機,同時保障安全性。