人機(jī)接口/信息娛樂/觸控 - 連接車載應(yīng)用與系統(tǒng)，深度解析汽車接口技術(shù)

　　PEPS最近越來越受歡迎，這不僅因?yàn)樗邆浔憷裕ㄓ脩粼僖膊恍枰诙道锩麒€匙，然后按開門鍵解鎖車門），而且因?yàn)橄M(fèi)者越來越能夠接受從“擰鑰匙啟動車輛”到“一鍵啟動車輛”的范式轉(zhuǎn)變。PEPS系統(tǒng)結(jié)合使用了LF和RF無線技術(shù)。人們對于PEPS系統(tǒng)尤其感興趣的是，要求其能夠測量車鑰匙相對于汽車的位置。一旦獲得該信息，汽車就能解鎖車門（車鑰匙位于車外），防止意外鎖車（車鑰匙位于車內(nèi)），或允許用戶啟動車輛（車鑰匙位于車內(nèi)）。

　　在認(rèn)識到消費(fèi)者對系統(tǒng)解決方案－而不僅僅是對“芯片”－感興趣之后，Atmel幾年前開始著手開發(fā)可在其上開發(fā)RKE、IMMO和PEPS系統(tǒng)的無線通信協(xié)議棧，并免費(fèi)向客戶提供這些協(xié)議棧。所有協(xié)議棧均向客戶免費(fèi)開放和提供，允許客戶在他們的系統(tǒng)中使用和/或修改它們。這一舉措促進(jìn)了競爭和互操作性，讓市場各方力量能夠?yàn)橄M(fèi)者降低系統(tǒng)成本。此外，它還將這些協(xié)議棧公之于眾，供專家進(jìn)行同行評審，以便改進(jìn)協(xié)議抵御外部攻擊的能力。所有協(xié)議棧均采用128位AES加密算法進(jìn)行安全快速的身份驗(yàn)證，而且每一個協(xié)議棧均具備獨(dú)特的可配置性，可提高設(shè)計(jì)靈活性。

　　為了協(xié)助工程師開發(fā)汽車門禁設(shè)計(jì)，Atmel還提供ATAK51003評估工具包，它是一個完整的系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)，可為遙控?zé)o鑰匙門禁（RKE）、無源開鎖/無源啟動（PEPS）和發(fā)動機(jī)防盜鎖止（IMMO）應(yīng)用提供最新的器件和開源無線協(xié)議。

　　人機(jī)接口/信息娛樂/觸控

　　近年來經(jīng)歷了重大創(chuàng)新的一個汽車電子領(lǐng)域就是觸控感測技術(shù)，它極大改變了用戶與各種車輛控制功能之間的交互方式。無論它們通過什么方式實(shí)現(xiàn)－按鍵、輪子、滑塊、觸摸板或觸摸屏，觸控感測控制技術(shù)正逐漸滲透到眾多應(yīng)用之中。這些應(yīng)用最初被用于導(dǎo)航和信息娛樂，目前則包括車內(nèi)氣候控制以及中控面板上的其它控制功能。這些功能可替代傳統(tǒng)開關(guān)，或借助按壓機(jī)械按鍵之前的觸控預(yù)感測功能改進(jìn)這些開關(guān)。

　　近距感測功能用于在用戶手指靠近模塊時喚醒它。例如，位于車門把手中的近距傳感器現(xiàn)在可用于喚醒和啟動用于驗(yàn)證用戶車鑰匙的無源開鎖系統(tǒng)。

　　圖6 – 汽車觸控應(yīng)用舉例

　　Atmel提供一系列通過汽車認(rèn)證、性能卓越、響應(yīng)迅速、定位精準(zhǔn)、甚至支持戴手套操作的觸摸屏控制器。maXTouch系列觸摸屏控制器最大支持16點(diǎn)觸控和14英寸及以上的觸摸屏，并可在−40至+105°C的溫度范圍內(nèi)工作。

　　對于大多數(shù)基于觸摸屏或觸摸板的應(yīng)用而言，抗擾能力是一個主要問題。這個問題可以通過觸摸屏控制器中的多種濾波算法加以解決，它們可以確保觸摸屏即使在噪聲很大的環(huán)境中依然能夠平穩(wěn)運(yùn)行。將某個觸摸屏應(yīng)用連接至一個ECU時，需要使用CAN總線，因?yàn)閷τ诖祟悜?yīng)用而言，LIN的傳輸速率太低。只要它們位于同一輛汽車上，觸控感測控制器通常通過I2C或SPI與主控MCU/MPU通信。

　　Atmel有一個名為AvantCar™（見圖7）的技術(shù)展示概念，它是一個全功能的汽車中控臺。該中控臺配有兩個大型弧形觸摸屏顯示器，但沒有配備機(jī)械按鍵。它采用了XSense®觸摸傳感器、maXTouch®控制器、QTouch®技術(shù)、通過汽車認(rèn)證的MCU以及用于控制環(huán)境照明的LIN驅(qū)動器。

　　圖7 – Atmel的AvantCar中控臺概念

　　結(jié)束語

　　從今以后，汽車OEM廠商將尋求集成更多的控制功能。一輛現(xiàn)代汽車可能配有多達(dá)50個或更多的ECU、多條CAN總線和更多的LIN總線。整合多種ECU功能將給可用的總線帶寬帶來更大壓力，并有可能加快CAN-FD、FlexRay、Ethernet等其它總線技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。FlexRay擁有一個差分總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，速率高達(dá)10 Mb/s。汽車Ethernet提供100 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。CAN總線的衍生品包括CAN-FD和CAN-PN，它們也在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域找到了立足之地。作為我司基因的一部分，我們將繼續(xù)運(yùn)用我們的技術(shù)和專業(yè)知識，推動這些應(yīng)用領(lǐng)域不斷向前發(fā)展。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)7月《汽車電子特刊》Change The World，轉(zhuǎn)載請注明出處！