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2015-12-12 00:52:35
汽车工程师 2015年6期
关键词:驾驶员传感器汽车

视频与通信网桥辅助芯片构建车载互联平台

索喜科技推出车用视频与通信网桥辅助芯片(MB86R91 APIX),为汽车制造商提供一个可将消费级别处理器与车载显示器接口无缝连接的车载互联平台,同时还可降低成本。

全新的MB86R91 APIX辅助芯片可通过例如单或双OpenLDI(FPD-Link)和DRGB888等不同标准接口,与高性能应用处理器连接。通过完全整合的HighSpeedAPIX2信号传送器、3Gb/s数据下载速率和187.5 Mb/s数据上传速率,可同时支持多达3个高分辨率的遥控式显示器。与一般车载显示器连接时,可支持高达1920×720像素、24位色阶的车载分辨率,同时触控的信息也可以传回。此信号可提供完整的弹性机制,允许采用不同分辨率的系统架构。整合式的APIX2接收器能连接至视频来源,并将此来源的数据转送至应用处理器处理。MB86R91 APIX辅助芯片于汽车的典型应用可以是任意编程的行车仪表盘、抬头显示器和中央信息显示器所整合成的驾驶信息系统,且所有显示器产生的数据都可以同步解决处理。此外,还可轻松整合后座显示器、中控面板和中央信息系统等不同组合,并且提供触控屏幕的支持。

索喜科技的“Indigo”系列图像控制器,提供了车载显示器“摇控”功能,因此不再需要每个显示器都要配备微控制器(MCU)。不仅如此,Indigo也不再需要在显示器端额外添加车载显示器控制器的局域网络(CAN)和时序控制器(TCON)芯片。

英飞凌发布高精度3D磁性传感器

英飞凌科技股份公司宣布推出其3D磁性传感器TLV493D-A1B6。该传感器采用小巧的6脚TSOP封装,能以极低的功耗实现高度精确的三维感测。通过检测方向的磁场,该传感器能够可靠地感测三维、线性和旋转运动。所采用的数字I2C接口可在传感器与单片机之间实现快速双向通信。

TLV493D-A1B6传感器可在2.7~3.5V的电源电压下及-40~125℃的温度范围内工作。该产品已通过行业标准JESD47的认证。为服务汽车行业的客户,英飞凌将对传感器进行全面AEC-Q100认证。通过汽车应用认证的TLE493D-A1B6传感器预计在2016年年中实现量产。

伟世通HMI集成双重警报提升行车安全

目前,部分厂家希望通过对人机交互界面(HMI)进行重新设计,并在电子控制系统无法应对相关紧急情况时对司机进行提醒。HMI厂家已经开发出3种典型的警报技术:听觉警报、视觉警报和触觉警报,而伟世通则将其归为背景型警报和定向型警报2类。

背景型警报是指当系统识别到驾驶员已经分心时,例如,在眼球追踪系统被启用的情况下,一旦驾驶员视线偏离汽车行驶轨迹,若此时自行车从右侧驶来,警报就会发出;定向型警报则是通知车主可能会发生意外情况的方向,比如,如果一辆救护车从右后侧接近,汽车右后侧扬声器便会发出视觉警报和听觉警报。

大陆升级触觉反馈触摸屏技术提升驾驶安全

大陆公司推出了新款主动触觉反馈触摸屏,通过脉冲为用户提供反馈信息。用户可以根据指尖感觉到的脉冲及其产生的振动,更直观地了解到自己的触动操作是否已被系统激活和识别。

新的触摸屏为8英寸(20.32 cm)平面显示屏,并集成了触觉执行器系统,该系统包括1个电磁线轴及2组线圈。触觉执行器位于触摸屏结构元件的后面,分布于屏幕防护玻璃层、电容传感器及显示面板层下方。当用于汽车时,触觉执行器对各个元件的刚性结构要求更加严格。

对于触觉反馈,触觉执行器会计算手指在接触过程中的精确位置,其“偏差”仅为0.1mm。此外,触觉反馈通常可以覆盖整个显示屏区域,也可以根据厂商要求或特定驾驶条件自由配置特性及强度。

Pi Innovo推新型ECU可支持8缸发动机

英国Pi Innovo公司推出全新M670发动机控制单元(ECU)快速原型。M670ECU快速原型采用了飞思卡尔的MPC5674F微处理器,最多可支持8缸发动机,且能为燃料喷射器提供120 W的内部升压功率,完成一次冲程可以调节多重喷射。

同其他OpenECU产品一样,M670也提供了独立的仿真开发环境来简化ECU代码的开发过程,从而使用户能够更快速地开发出量产的解决方案,节省了产品开发时间及成本。

Pi Innovo公司表示,由于采用了独特的设计,M670更具灵活性和稳健性,且能够重复使用,同样节约了原型硬件成本。

帮助驾驶员集中注意力的抬头显示技术

抬头显示(HUD)是一种将关键数据和相关信息直接显示在驾驶员视野前方的增强现实技术形式,可以避免在行驶过程中通过各种仪表查看信息。随着该技术逐步走向成熟,HUD功能也得到了持续改进。

HUD就像是各类不同驾驶员信息的汇集中心。通过HUD显示,驾驶员在无需将视线从路面上转移,甚至不影响注意力的情况下就可以了解到例如车速、路面障碍及周围车辆靠近等全部信息,而所有的这些关键信息都可以直接被投射到挡风玻璃与路面之间,从而浮现在驾驶员眼前。

TI公司宣布推出DLP3000-Q1芯片组,其中包含了一个DLP0.3英寸(0.762 cm)视屏图形阵列(WVGA)数字微镜装置(DMD)及DLPC120控制器,这款全新的芯片集可帮助开发具有开阔视野(FOV)的12°HUD。随着FOV、图像质量和亮度的不断改进,HUD能够帮助驾驶员时刻关注路面状况,并提供更加信息化的体验。

宝马发布停车预测系统

在底特律车载信息系统大会上,宝马在其i3原型车上展示了同Inrix公司合作开发的动态停车预测系统。该系统通过搜集道路车辆动态数据来预测空闲停车位,此举有效地缓解了因寻找停车位造成的交通堵塞状况。

宝马集团与Inrix通过一个数千辆车队提供的匿名动态数据,制作出最新的电子地图,其上可清晰显示出所有公共场所的停车位。车队所提供的数据包括车辆离开停车位以及寻找停车位的实时信息,而宝马与Inrix则在电子地图的基础上,通过预测算法和停车数据,计算出空闲停车位的数量及位置。随后停车位的信息(包括空闲停车位数量和寻找停车位的驾驶员数量)将显示在仪表盘上。尽管动态停车预测系统可能会局限于使用车队提供的数据,不过其结果仍然较为可靠,其预测的精度也将随着车队提供数据的增多而更加精确。

丰田全新柴油机ESTEC技术

丰田汽车将推出第8代Hilux皮卡,其视频预告中透露了该车采用的全新GD系列柴油发动机的信息。该发动机由高压共轨燃油喷射系统、涡轮增压器和中冷器组成,并采用了一种称为“经济热高效燃烧”(ESTEC)的技术,该技术可以降低油耗,且能改进加速度。丰田新型GD系列柴油发动机分为2种,官方公布的规格为:

1)2GD2.4:排量2.4 L,最大功率输出 117.68 kW,峰值扭矩400 N·m,匹配五速手动变速箱;前代采用的2KD-FTV2.5 L发动机,输出功率为 88.26 kW,扭矩为 325 N·m。2)1GD2.8:排量2.8 L,最大功率输出130.18 kW,峰值扭矩420 N·m(五速手动变速箱)或450 N·m(六速自动变速箱);前代采用的1KD-FTV 3.0 L发动机,输出功率为125.77kW,扭矩为343N·m。

福特展示自动驾驶座舱座椅布局专利

福特公开了其在汽车内饰设计和安全方面的专利,该专利展示的主要内容是汽车座舱座椅布局,特别是当汽车进入自动驾驶模式后,座椅采用的设计思路。

福特上述专利的申请号为20150137564,而这也是汽车制造商首次申请该方面的专利。根据福特的专利文件,其采用的是类似于卡车上的2排长条座椅。前排座椅可以旋转,也可以通过电动按钮让座椅靠背向前侧或后侧移动或放倒。在自动驾驶模式下,2排座椅将成相对方向,这种布局与梅赛德斯-奔驰F015自动驾驶概念车所采用的座椅布局类似。

福特另外一个专利申请号为20150142246,该专利则展示了类似于SUV采用的3排座椅布局,其中前排座椅可收起至仪表板下方,此时第2排座椅成为主座椅,而前排座椅折叠放倒并用作脚踏板。此外,福特其他的专利还包括轿车风格的座舱如何容纳5人乘坐等方面所采用的与众不同的设计想法。

新型耐久性更强的锂-空气电池

美国得州大学奥斯汀分校的研究人员发现,当锂-空气电池在碱性条件下,使用重新排序的Pd3Fe/C催化剂可以让其发生氧还原反应从而增强电池活性和耐久性。

新型催化剂可以完美替代传统Pt/C催化剂,用作碱性电解质的空气阴极。在有序金属中间相中,每个晶格上仅分布1种原子,且有序相能够提供可预测的控制结构、几何和电子效应。由于化学反应中的热含量引起金属中间相变化,电池结构稳定性也将有所增强,而有序金属间催化剂似乎还具有不同的催化性能。经试验,新型Pd3Fe/C催化剂使锂-空气电池的循环性能超过880h(220次循环),而其来回过电压仅增加了0.08V,明显增强了锂-空气电池的循环稳定性。

美国NHTSA将加速推进V2V技术应用

美国高速公路安全管理局(NHTSA)正在加快V2V技术的推广,帮助防止交通事故的发生。美国交通部长透露了交通部在V2V方面的推广计划,并表示交通部不排除诉求国会途径,确保法规的贯彻。自动驾驶汽车真正到来之前,驾驶辅助系统将呈现快速的发展。

以左转辅助系统(LTA)和路口辅助系统(IMA)2项功能为例,它们都能在周围车辆作出危险变线的时候提醒驾驶者。该系统推广后,每年能拯救1000人的生命。V2V驾驶辅助系统预计将在2017年左右加入强制装配名单。美国有关部门已经通知汽车厂商,最早可能在2016年1月出台这类系统的强制安装法规,比预计时间提前了1年。另外,5.9GHz频域的使用规范有望在近期出台,厂家在此之后将可以利用该频域进行V2V技术的测试,从而无需闯入FCC联邦通讯委员会的频率内。

霍尼韦尔推OnRAMP虚拟传感器可控制发动机

发动机实体传感器工艺复杂且成本高。霍尼韦尔研究团队开发出OnRAMP,该工具允许工程师将第一性原理模型嵌入ECU,从而创建虚拟传感器。第一性原理模型在功能上同0D或1D系统类似,不过相比传统系统模型,OnRAMP操作更简单,运行速度也更快,其运用了理想气体定律、伯努利方程及质量和能量守恒定律。用户使用DoE搜集数据并对OnRAMP模型进行校准,从而更好地控制虚拟传感器。

霍尼韦尔OnRAMP具体分为5类虚拟传感器:发动机NOx传感器、选择性催化还原中床氨传感器、废气循环流速传感器、涡轮增压器速度传感器及新鲜空气流速传感器。

博世利用传感器优化气囊开启时间

德国博世公司正在开发根据传感器提供的信息来保护驾驶员和行人安全的“综合安全系统”。计划在2015—2016年推出产品。

该系统的特点之一是优化了碰撞时的控制性能。利用多摄像头系统、超声波传感器及雷达传感器等,掌握与汽车碰撞的对象,根据实际情况,自动实施最为安全的控制。比如,当汽车撞上电线杆时,车体会受损变形包住电线杆,之后会给驾驶员冲击。这种情况下,如果安全气囊在汽车撞上电线杆的瞬间就开始膨胀,与驾驶员受到冲击的时间错开,就无法有效地吸收冲击。而综合系统可通过各种传感器来判断“汽车撞击的对象是什么”,从而调整气囊膨胀的时间。由此可进一步提高驾驶员的安全性。

此外,博世还在打算将驾驶员的身高及体质量等体征信息登录到车载系统,根据这些信息来采取安全措施。

卡罗拉自动制动器新控制算法可躲避前后碰撞

丰田2015年4月上市的“卡罗拉”配备了自动制动器“SafetySence C”,该制动器不仅可在最高80 km/h的车速下启动,而且采用了不易与后方车辆碰撞的技术。

1)刹车灯会在启动自动制动器的零点几秒前亮起。经验证,如果在突然减速的0.3~0.5 s前亮起刹车灯,就能缩短后方车辆驾驶员踩下制动器之前的反应时间。按照日本交通法的规定,如果不是在制动器工作状态,就不能亮起刹车灯。对此,丰田在刹车灯亮起时进行了弱力制动。

2)为了在任何环境下都能以足够的制动距离在接近障碍物时刹住汽车,丰田新开发出了一种名叫减速度反馈控制的算法。该算法利用汽车的减速度推测值,来补偿从传感器端ECU(电控单元)到制动ECU的减速度指令值。该公司已证实,如果车速为10~30 km/h,就能在距离前方障碍物1.2 m处稳定地刹住汽车。

PowerGeni镍锌电池大幅提升续驶里程

德累斯顿工业大学(TUD)汽车机电研究所(IAM)完成了对美国PowerGenix公司的新型镍锌电池产品的综合测评。

相比普通铅酸电池,PowerGenix新型镍锌电池的可用能量高出2倍,而其质量和体积却降低了30%,因此其在插电式混动车及纯电动车的12 V辅助发电单元的应用方面更具优势。此外其本身含有超过90%的可回收材料,且不含铅或稀土金属。目前搭载起停系统的汽车可以提升5%的燃油经济性,而镍锌电池配合起停系统则可以进一步将汽车燃油经济性提升至8%。

凭借更轻的质量,新型镍锌电池的寿命将延长,可持续充电能力也将得到提升,未来其也可以完美取代铅酸电池,应用到更广泛的领域。

美当局呼吁为所有轻型车标配防碰撞预警系统

美国安全部门称,希望汽车制造商为所有乘用车和商用车安装防碰撞预警系统,以减少追尾事故及人员伤亡。美国国家运输安全委员会(NTSB)在一份报告中称,目前每年因汽车追尾事故而死亡的人数达到1700人,而受伤人数高达50万人。而车辆配备防碰撞预警系统后,可以减少80%以上的人员伤亡。

防碰撞预警系统主要使用雷达、激光或摄像头检测可能存在的碰撞危险,并以警示驾驶员或自动施加制动的方式避免事故的发生。

过去20年中,NTSB曾多次建议美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)为轿车、卡车和客车标配防碰撞系统。NHTSA则表示其已采取了一系列措施推进安全技术创新,这些措施包括将自动紧急制动系统纳入新车设计的安全性能指标。

JOSPER项目让电动车空调系统更节能

相关部门正进行一项750万美元的JOSPER研究计划,该计划旨在通过对电动车的温度控制管理系统进行优化,从而让空调系统更加高效节能。

JOSPER由焦耳和珀耳帖合成,即物理学中的焦耳和珀耳帖效应。焦耳加热是指将电能转换成热能,在现实生活中,当电流经过带有限电导的固体或液体时,电能可以通过材料中的电阻损耗转化成热能。而珀耳帖效应是指当有电流通过不同的导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热和放热现象。

基于上述原理,JOSPER项目旨在将目前在售电动车用于提升乘客舒适度的能量(<1 250 W)减少50%,此外,该项目还计划将用于极端条件下部件冷却的能量减少30%。

Intelligent Energy全新燃料电池采用蒸发冷却技术

IntelligentEnergy公司发布了其最新的蒸发冷却车用燃料电池,该单元的额定功率为100 kW。该公司的堆叠技术确保了燃料电池的能量密度等级为3.5kW/L或2.0kW/kg。该创新产品追寻了低成本与大容量的设计理念,通过技术授权程序和联合开发协议,汽车制造厂商都能够顺利利用这款燃料电池单元。

燃料电池的电化学过程会产生大量热能,而蒸发冷却单元的热量管理系统通过注入水的汽化作用,把这些热能移除。该设计结构取消了常规燃料电池所必须的加湿器和独立的堆叠冷却回路,不仅降低了辅助设备的系统复杂度,还降低了燃料电池组的尺寸和质量。

蒸发冷却燃料电池组选用了稳定的双极金属薄板结构,创新型液流能量管理系统,以及智能化控制系统软件,最终造就了这款辅助元件少、紧凑且能量密度高的燃料电池系统。

三菱电机发布最新降噪系统和信息娱乐系统

三菱电机公司发布了一款先进的主动式噪声控制系统,用来更有效地减轻不可预见的非调和道路噪声。该创新系统命名为FLEXConnect.ANC,采用了尖端XSe主动噪声控制技术,能够最小化发动机和道路噪声等级,为车辆驾乘人员提供一个安静舒适的座舱环境。

FLEXConnect.ANC系统加入了三菱电机现有的以太网络结构系列产品(FLEXConnect.RSE后排娱乐系统和FLEXConnect.IVI车载资讯娱乐系统)。除了FLEXConnect.ANC噪声控制系统,三菱电机还发布了最新一代FLEXConnect.IVI资讯娱乐系统,提供了一个成本效益高且直观的三屏幕用户界面。通过结合滑动和触摸技术,用户可以轻松安全地操控平视显示器,以及中央控制面板上的仪表组合。

为轻量化设计的德莎车身堵孔胶带

为满足汽车轻量化需求,德莎开发出车身堵孔胶带,与传统的塑料和橡胶塞相比,能够使每辆车质量减轻多达85%。

tesaR54338和tesaR54339非常适合较大孔径的密封,尤其是要求高抗穿刺性能的位置。产品的坚实基材便于操作,高透明度使工人在车身孔密封后也可做视觉检查。tesaR54657适用于胶塞无法起效的复杂3D表面和难粘位置。布基胶带配合橡胶胶粘剂,具有强效持久的粘接强度,适用于各种粘接表面。tesaR54337具有优秀的防水、防尘及降噪性能。适用于要求优秀柔韧性和隔声密封的车身堵孔位置。tesaR54336优越的降噪性能与封闭的金属车身相媲美,在车身喷涂的前后期均可适用。同时,tesaR54336具有优异的耐温性和密封性。

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