【導讀】說(shuō)出來(lái)可能讓您很驚訝，一項已存在近二十年的科技為互聯(lián)汽車(chē)的應用鋪平了道路。按照高科技標準衡量，ECall已經(jīng)是落伍技術(shù)，目前歐盟強制要求在所有出廠(chǎng)新車(chē)里安裝ECall。這部法規僅是技術(shù)與立法互相交叉的一個(gè)例子 - 兩者之間微妙的關(guān)系可能會(huì )決定我們能夠在多久以后擁有完全互聯(lián)的汽車(chē)。
從其最基礎的定義來(lái)看，eCall僅僅是汽車(chē)內的基礎性蜂窩電話(huà)，能在緊急情況下自動(dòng)撥打求助電話(huà)，自1990年代起就已上市。展望未來(lái)，消費者需要更高級的集成，這也成為引入遠程信息技術(shù)控制單元(TCU)的契機。
TCU可為互聯(lián)汽車(chē)提供eCall的所有功能以及包括發(fā)送和接收數據（如位置、無(wú)線(xiàn)更新或電話(huà)）在內的其他功能。如果沒(méi)有TCU，eCall便只能撥打電話(huà)。圖 1 概括介紹了具有撥打緊急求助電話(huà)功能的TCU。
圖1：當代TCU內集成的撥打緊急求助電話(huà)功能
具備集成eCall系統的典型TCU的要求
設計TCU具有很多硬件變數，這是因為原始設備制造商(OEM)和一級供應商具有自己的設計規格，將TCU處于汽車(chē)內的不同位置。
歐盟強制規定新車(chē)中的eCall系統必須能夠：
● 在汽車(chē)碰撞發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，即使在沒(méi)有可用汽車(chē)電池的情況下仍能自動(dòng)工作。
● 耐受極端溫度，如-20°C或-40°C的低溫。
● 具有10年使用壽命的電池，每次通話(huà)可持續8到10分鐘。
● 提供緊急服務(wù)，可通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò )回撥60分鐘。
● 遵守國際標準化組織(ISO) 26262汽車(chē)安全完整性等級(ASIL) A級標準。
從備用電池入手
設計TCU時(shí)，備用電池是很好的著(zhù)手點(diǎn)。根據歐盟要求，備用電池必須支持6W到20W的音頻功率，以及全球移動(dòng)通信系統(GSM)模塊產(chǎn)生的約2A（標稱(chēng)電流為350mA）的峰值電流。
選擇何種備用電池取決于電池的化學(xué)性質(zhì)（常用類(lèi)型包括鋰離子、鋰離子磷酸鹽和鎳金屬氫化物）、電池單元數和當前電流容量，而所選的備用電池決定了系統的其余部分。電池在供電路徑中的放置位置，也決定了您使用充電器或低壓差穩壓器的類(lèi)型，以及是否需要升壓調節器。
圖 2 和 3 展示了基于不同供電方案的兩種變化供電路徑。根據備用電池選擇和電池充電器能力，每種路徑都采用相同數量的組件但不同的配置來(lái)完成相同的任務(wù)。
第1種供電路徑是低成本的簡(jiǎn)單設計，但是您不得不使用多個(gè)升壓調節器來(lái)權衡尺寸和冗余性。第2種供電路徑使用的鋰離子電池需要更多保護，但所需電池數更少。兩者都是可行的選擇，但是成本、尺寸和可靠性都在選擇其中一種中發(fā)揮重要的作用。
圖2：第1種TCU變化供電路徑
圖3：第2種TCU變化供電路徑
選擇電源調節器
一旦您考慮使用備用電池，另一個(gè)您需單獨考慮的設計注意事項就是電源調節器。與汽車(chē)應用一樣，車(chē)載電池電源必須承受苛刻的溫度、寬輸入電壓和降低電磁干擾(EMI)。遠程信息技術(shù)系統可以安裝在位于汽車(chē)中可承受高溫的位置（如擋風(fēng)玻璃、客廂、后備箱和引擎），如此則需要集成電路(IC)可耐受高達150°C的接點(diǎn)溫度，從而使汽車(chē)具有優(yōu)異的熱性能和效率。
基于OEM負載突降、極性反轉和冷起動(dòng)條件變化而變的輸入電壓，通常初始大小為4.5V，峰值電壓可達42V。任何開(kāi)關(guān)穩壓器不能干擾車(chē)載無(wú)線(xiàn)收音機的AM和FM頻段，因此開(kāi)關(guān)頻率必須在2.1MHz左右（高于A(yíng)M頻段且低于FM頻段）或約為400kHz（低于A(yíng)M頻段）。選擇具有合適開(kāi)關(guān)頻率、抖動(dòng)/擴頻和優(yōu)化布局的開(kāi)關(guān)調節器是確保良好電磁干擾（EMI）性能的關(guān)鍵因素。
豐富您的音響設計
音響功率有非常大的變化范圍。有些設計師可能選擇4-6W的低功率系統，而另一些系統的功率可能高達20W。除功耗和變型外，揚聲器診斷和保護是音頻的關(guān)鍵功能，除了典型的汽車(chē)短路保護、負載轉儲、溫度保護和監視，還包括開(kāi)路和短路輸出負載、輸出/功率轉換和接地短路。
考慮數據速率
伴隨遠程信息技術(shù)系統中數據、調制解調器和內部存儲集成度的增加，連接到數據頭單元或中央網(wǎng)關(guān)的數據速率也在增加。僅僅只有控制器區域網(wǎng)絡(luò )、本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )或甚至是USB的時(shí)代一去不復返，取而代之的是10/100Mbps甚至是1Gbps。
預測遠程信息技術(shù)的未來(lái)
多種錯綜的力量左右著(zhù)遠程信息技術(shù)的發(fā)展趨勢，無(wú)論是上述的立法因素、基礎設施要求、用戶(hù)體驗、駕駛員的期望，或遠程信息技術(shù)當前仍然是一個(gè)碎片化市場(chǎng)的事實(shí)。值得一提的是小型售后遠程信息技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)步，例如車(chē)載診斷電子狗，還出現了更先進(jìn)的系統，如促進(jìn)本車(chē)與其他汽車(chē)和駕駛環(huán)境之間通信的全景物聯(lián)網(wǎng)系統(V2X)模塊。這些設備可能具有與現代TCUs類(lèi)似的調制調節器、處理和數據通信功能。
據我觀(guān)察，實(shí)際存在情況是：互聯(lián)汽車(chē)的未來(lái)將取決于遠程信息技術(shù)的創(chuàng )新，以及汽車(chē)設計工程師能否很好地應對設計挑戰并與趨勢同步。
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