瑞薩汽車儀表解決方案

時間：2012-07-18 15:40:16

關鍵字：汽車儀表 MCU 步進電機 VI

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[導讀]當今各種應用的整合正在加速發(fā)展，瑞薩以汽車、移動終端、PC/AV三個前沿領域的解決方案為核心，以在多個領域培育出的專門技術，為客戶提供滿足其需求的開發(fā)平臺。此外，瑞薩還憑借著雄厚的科研實力，在以微控制器為核

當今各種應用的整合正在加速發(fā)展，瑞薩以汽車、移動終端、PC/AV三個前沿領域的解決方案為核心，以在多個領域培育出的專門技術，為客戶提供滿足其需求的開發(fā)平臺。此外，瑞薩還憑借著雄厚的科研實力，在以微控制器為核心，以模擬器件、功率器件等豐富的產(chǎn)品陣容支持著汽車領域的前沿應用，提供符合世界標準的器件和開發(fā)環(huán)境，同時，瑞薩作為FlexRay、Autosar、Jaspar等協(xié)會會員，與世界各標準化團體成員一同控討前沿技術、參與各種標準化活動。

瑞薩提出了“汽車的進化從瑞薩開始”。因此，瑞薩在全方位的應用中，提供強大的功能、卓越性能及可靠的解決方案。諸如在汽車車身和舒適設備方面，提供了儀表板、AFS(適應前大燈系統(tǒng))、BCM(車身控制模塊)車門、座椅、電動車窗、雨刷器、空調、智能鑰匙、動力傳動系統(tǒng)、發(fā)動機控制、變速箱控制等;在駕駛員信息系統(tǒng)方面，提供了GPS導航、遠程信息處理技術、汽車音響、Bluetooth等;在被動安全方面，提供了諸如安全氣囊、TMPS(胎壓監(jiān)測系統(tǒng))、ABS(防抱死剎車系統(tǒng))等;在主動安全方面，提供了諸如ACC(自適應巡航控制)、激光雷達、毫米波雷達、泊車輔助系統(tǒng)等;在車載網(wǎng)絡方面，提供了FlexRayx，CAN，LIN等。這些都是瑞薩致力發(fā)展的項目。

一、瑞薩汽車儀表盤用MCU的市場占有率

瑞薩作為汽車電子研究、開發(fā)于一體的著名廠商，一直以來致力于把其核心產(chǎn)品面向全球推廠，據(jù)統(tǒng)計，全球15家OEM車廠采用了瑞薩MCU，其中北美有1家，歐洲有7家，日本有7家公司。在全球占據(jù)了18%的份額，其中日本更是高達38%，如圖1所示。

二、汽車儀表盤發(fā)展趨勢

由于一般動圈式指示表具有抗震性能差、過載能力弱、指針易抖動等弱點，而動磁式十字交叉機也存在一致性、通用性差的缺點，業(yè)內(nèi)人士和專家普遍看好步進電機式汽車儀表。

步進電機式儀表與先前的模擬式(動圈式或動磁式十字交叉線圈)儀表相比有顯著特點：

指示精度高;

一致性比較好;

重復性和通用性較好;

可靠性和穩(wěn)定性高。

下一代汽車儀表，將向集成大規(guī)模圖像顯示功能、網(wǎng)關功能等方向發(fā)展。如圖2所示。

三、儀表盤MCU產(chǎn)品發(fā)展藍圖

瑞薩針對汽車儀表的不同發(fā)展階段，準備了一系列高品質的MCU方案。從滿足汽車儀表要求的基本型H8S/2282、H8S/2280，到高端的H8SX/1544、SH-2A等，能分別滿足不同客戶的需求。如圖3所示。

四、瑞薩汽車儀表盤用MCU介紹

瑞薩充分地考慮到不同客戶的需求，在低端方面，推出了面向標準式儀表板基本型基本型H8S/228x，并提供面向Hybrid型的H8S/26xx和H8SX/154x。在高端方面，瑞薩除了提供H8SX/1544、SH-2A等以外，還計劃提供高性能的H8SX/17xx和SH2-A。此外，瑞薩還將推廣面向純圖形顯示的SH-4及SH-4A MCU產(chǎn)品。

瑞薩一直以來非常重視中國巨大的市場，瑞薩首先推出了面向標準式顯示的MCU“H8S/2280”。這是基于現(xiàn)有的H8S/2282開發(fā)的低價位產(chǎn)品，其市場化和設計工作全部在中國進行，通過省去CAN接口實現(xiàn)了低成本化。另外LCD的尺寸也根據(jù)中國的規(guī)格進行了修改。

目前，瑞薩在中國推出面向Hybrid型的H8SX/154x是現(xiàn)今歐洲剛開始搭載的儀表板，相信在市場飛速發(fā)展的中國，3～4年以后的需求將會大幅度增加。

H8S/228X是款硬件資源較為齊全的典型汽車儀表專用MCU，集4電機驅動、28×4 LCD液晶驅動為一體的單片專用MCU。滿足車速、轉速、油量、冷卻水液位的信號采集、指針指示，以及里程、行車電腦的計算、顯示。是款具有汽車工業(yè)級品質、高速運算能力的16位MCU。隨著國內(nèi)汽車儀表技術發(fā)展，對儀表的性能及可靠性要求進一步提高，H8S/228X的設計方案具有明顯優(yōu)勢。

在H8S/228X MCU中嵌入“大正軟件平臺”，使之開發(fā)周期大為縮短。“大正軟件平臺”作為汽車(摩托車)通用技術平臺，應具有最大的應用靈活性，以及高可靠性、高性價比。它采用功能可編程的組態(tài)方式，完成多種儀表設計。即通過在線調試設備修改設置參數(shù)來滿足儀表各項功能要求。如步進電機/十字線圈選擇，各種樣式LCD輸出，電阻/PWM信號源的參數(shù)自適應匹配，指針刻度在線修正等，都無需重新編制軟件。H8S/228X 連接示意圖如圖4所示。

瑞薩除了半導體器件以外，還提供作為開發(fā)環(huán)境的仿真器(E10A)和評價板。另外，在OS和CAN驅動器等標準軟件方面，還有國際標準的Vector Infomatik公司作為強大的后援。H8S/2280和H8SX1544概述如表1、表2所示，方框圖如圖5、圖6所示。

在圖5中，分述如下：

SCI：串行通信接口

LCD：液晶顯示

TPU：定時器脈沖單元

五、瑞薩汽車儀表盤方案

瑞薩在進行汽車電子研發(fā)的時候，不僅僅只是為了研制產(chǎn)品，而是想用戶所想，在初始研發(fā)產(chǎn)生的時候就想到為用戶提供一攬子的解決方案，比如瑞薩的單片機開方案、H8S/2282儀表方案、H8S/2282儀表框圖、H8S/1544CAN儀表方案、H8S/1544CAN儀表框圖等等。

六、與步進電機廠家的合作

瑞薩和偉力在汽車儀盤領域開展了良好的技術合作：VID擁有先進的精密機電技術，提供儀表步進電機;Renesas為全球MCU領先供應商，提供儀表用微控制器。

偉力驅動技術(深圳)有限公司致力于汽車工業(yè)精密機電產(chǎn)品，如儀表步進電機、時鐘步進電機、電機驅動芯片、電機卡座等。其中VID29系列儀表步進電機、VID69系列時鐘電機廣泛應用在汽車儀表上，并成為國內(nèi)應用普遍的車用儀表電機品牌。它們的特點如下所示。

VID29的特點：

●寬電壓：3.5～10V

●低功率：低于20mA，5V

●工作環(huán)境溫度：-40～105℃

●超薄外形尺寸：Φ30mm×7.0mm

●高精度：步距角最小可達1/12°

●長壽命：采用汽車級特種工程塑齒形設計

VID23的特點：

●透明指針軸