连接车载应用与系统，深度解析汽车接口技术

PEPS最近越来越受欢迎，这不仅因为它具备便利性（用户再也不需要在兜里摸索钥匙，然后按开门键解锁车门），而且因为消费者越来越能够接受从"拧钥匙启动车辆"到"一键启动车辆"的范式转变。PEPS系统结合使用了LF和RF无线技术。人们对于PEPS系统尤其感兴趣的是，要求其能够测量车钥匙相对于汽车的位置。一旦获得该信息，汽车就能解锁车门（车钥匙位于车外），防止意外锁车（车钥匙位于车内），或允许用户启动车辆（车钥匙位于车内）。

　　在认识到消费者对系统解决方案－而不仅仅是对"芯片"－感兴趣之后，Atmel几年前开始着手开发可在其上开发RKE、IMMO和PEPS系统的无线通信协议栈，并免费向客户提供这些协议栈。所有协议栈均向客户免费开放和提供，允许客户在他们的系统中使用和/或修改它们。这一举措促进了竞争和互操作性，让市场各方力量能够为消费者降低系统成本。此外，它还将这些协议栈公之于众，供专家进行同行评审，以便改进协议抵御外部攻击的能力。所有协议栈均采用128位AES加密算法进行安全快速的身份验证，而且每一个协议栈均具备独特的可配置性，可提高设计灵活性。

　　为了协助工程师开发汽车门禁设计，Atmel还提供ATAK51003评估工具包，它是一个完整的系统参考设计，可为遥控无钥匙门禁（RKE）、无源开锁/无源启动（PEPS）和发动机防盗锁止（IMMO）应用提供最新的器件和开源无线协议。

　　人机接口/信息娱乐/触控

　　近年来经历了重大创新的一个汽车电子领域就是触控感测技术，它极大改变了用户与各种车辆控制功能之间的交互方式。无论它们通过什么方式实现－按键、轮子、滑块、触摸板或触摸屏，触控感测控制技术正逐渐渗透到众多应用之中。这些应用最初被用于导航和信息娱乐，目前则包括车内气候控制以及中控面板上的其它控制功能。这些功能可替代传统开关，或借助按压机械按键之前的触控预感测功能改进这些开关。

　　近距感测功能用于在用户手指靠近模块时唤醒它。例如，位于车门把手中的近距传感器现在可用于唤醒和启动用于验证用户车钥匙的无源开锁系统。

　　图6 – 汽车触控应用举例

　　Atmel提供一系列通过汽车认证、性能卓越、响应迅速、定位精准、甚至支持戴手套操作的触摸屏控制器。maXTouch系列触摸屏控制器最大支持16点触控和14英寸及以上的触摸屏，并可在−40至+105°C的温度范围内工作。

　　对于大多数基于触摸屏或触摸板的应用而言，抗扰能力是一个主要问题。这个问题可以通过触摸屏控制器中的多种滤波算法加以解决，它们可以确保触摸屏即使在噪声很大的环境中依然能够平稳运行。将某个触摸屏应用连接至一个ECU时，需要使用CAN总线，因为对于此类应用而言，LIN的传输速率太低。只要它们位于同一辆汽车上，触控感测控制器通常通过I2C或SPI与主控MCU/MPU通信。

　　Atmel有一个名为AvantCar™（见图7）的技术展示概念，它是一个全功能的汽车中控台。该中控台配有两个大型弧形触摸屏显示器，但没有配备机械按键。它采用了XSense®触摸传感器、maXTouch®控制器、QTouch®技术、通过汽车认证的MCU以及用于控制环境照明的LIN驱动器。

　　图7 – Atmel的AvantCar中控台概念

　　结束语

　　从今以后，汽车OEM厂商将寻求集成更多的控制功能。一辆现代汽车可能配有多达50个或更多的ECU、多条CAN总线和更多的LIN总线。整合多种ECU功能将给可用的总线带宽带来更大压力，并有可能加快CAN-FD、FlexRay、Ethernet等其它总线技术在汽车上的应用。FlexRay拥有一个差分总线拓扑结构，速率高达10 Mb/s。汽车Ethernet提供100 Mb/s的数据速率。CAN总线的衍生品包括CAN-FD和CAN-PN，它们也在汽车电子应用领域找到了立足之地。作为我司基因的一部分，我们将继续运用我们的技术和专业知识，推动这些应用领域不断向前发展。

　　本文选自电子发烧友网7月《汽车电子特刊》Change The World，转载请注明出处！