藍牙無線技術(shù)在汽車中的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
1.0 基于微控制器的系統(tǒng)發(fā)展日趨精密,給汽車應(yīng)用帶來了新功能,同時也給這些產(chǎn)品認證工程帶來了新挑戰(zhàn)
隨著RF技術(shù)（如藍牙和Wi-Fi）應(yīng)用越來越廣泛,在解決管理條例遵守和法律責(zé)任問題方面帶來更高的要求。這些問題包括新技術(shù)之間的兼容性、新技術(shù)與舊技術(shù)之間的沖突以及對安全臨界系統(tǒng)安全性的影響。
藍牙為客戶提供了高度透明的附加值,不僅可影響購買決策,而且還可以發(fā)揮高成本效率以及為進入汽車行業(yè)作好鋪墊。這種挑戰(zhàn)將以客戶為本的技術(shù)帶入對于可靠性、電磁兼容性/敏感性（EMC/EMS）及高品質(zhì)設(shè)計/制造方法要求越來越高的行業(yè)。
新技術(shù)的出現(xiàn)要求對潛在的產(chǎn)品故障模式進行嚴密的勘查,這可能涉及到系統(tǒng)間復(fù)雜的交互。產(chǎn)品設(shè)計工程師現(xiàn)在意識到從產(chǎn)品開發(fā)周期一開始乃至安裝和使用階段,務(wù)必確定潛在的不遵守管理條例的問題和風(fēng)險,務(wù)必應(yīng)用有計劃的設(shè)計和檢驗措施。在汽車應(yīng)用中與美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）、藍牙認證組織（BQB）、美國保險商實驗室（UL）和歐洲組織等制定了相關(guān)的管理條例要求,這些要求與汽車行業(yè)中微控制器應(yīng)用的硬件和軟件功能有關(guān)。而影響選擇合適的微控制器可幫助設(shè)計工程師避免過重的開發(fā)成本和在產(chǎn)品開發(fā)后期糾正錯誤選擇所帶來的上市時間影響。最后,本文提供了一項認證檢測總結(jié)而不是每一機身的單一檢測數(shù)據(jù),以便避免為了符合汽車應(yīng)用、FCC和BQB的重復(fù)要求而帶來的冗余任務(wù)。
2.0 微控制器應(yīng)用中的管理條例要求
在討論藍牙特定要求的詳細情況之前,先回顧一下汽車行業(yè)中對微控制器的一般要求。這些要求包括：
·對汽車和FCC/CE認證的EMC/EMS要求
·美國保險商實驗室（UL）規(guī)定的電氣安全
·汽車特有的品質(zhì)/安全性檢測
2.1 EMC/EMS要求
自FCC宣布不得制造更多的電磁波頻譜污染后,人們對電氣系統(tǒng)中電磁兼容性的關(guān)心一直日漸增加。芯片和系統(tǒng)的設(shè)計工程師已遵從汽車/FCC認證準(zhǔn)則,在不降低工作性能的前提下減少了電子系統(tǒng)的電磁輻射。
2.2 數(shù)字產(chǎn)品的EMC檢測要求
在美國和歐洲銷售的電氣產(chǎn)品的最常見電磁兼容性（EMC）檢測要求對使用藍牙連接的產(chǎn)品和不使用藍牙連接的產(chǎn)品通常都是一致的。此外,基于微控制器的汽車應(yīng)用和非汽車應(yīng)用也遵守同樣的要求。該檢測級別視產(chǎn)品的類型而有所變化。
2.3 EMC檢測軟件
美國汽車工程師學(xué)會（SAE）制訂了一種檢測方法,它使用標(biāo)準(zhǔn)檢測板來測量板卡上安裝的芯片的電磁輻射。EMC檢測板和檢測軟件的組合還可用于執(zhí)行FCC檢測。
將汽車電子儀器連接到本地藍牙網(wǎng)絡(luò)的好處日益明顯,并且很快成為有購買意向的客戶所青睞的標(biāo)準(zhǔn)特征。但是,汽車行業(yè)對可靠性和兼容性有特殊的要求,超出了正常的家庭和辦公標(biāo)準(zhǔn)。
3.0 美國保險商實驗室要求（UL）
UL1998標(biāo)準(zhǔn)是作為一項軍事或汽車品質(zhì)/可靠性文檔頒布的。
它的一項重要要求是分析潛在風(fēng)險并實施跟蹤過程，該過程可全程跟蹤軟件開發(fā)周期以便采取措施來處理這些風(fēng)險。UL1998的另一項重要要求是全程對軟件開發(fā)周期進行檢測。除了一般用于軟件開發(fā)和發(fā)行后檢測的檢測外，該標(biāo)準(zhǔn)還要求進行故障模式和壓力檢測。當(dāng)復(fù)核產(chǎn)品以驗證是否符合標(biāo)準(zhǔn)時，提交檢測方案和檢測結(jié)果以證明與標(biāo)準(zhǔn)相符。
當(dāng)微控制器成為電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元素時，它應(yīng)包括關(guān)鍵架構(gòu)、硬件/軟件特征以便符合管理機構(gòu)提出的安全性/檢測要求。這些要求務(wù)必符合軟件/硬件的最小開銷要求。
對微控制器的要求包括：
設(shè)備架構(gòu)務(wù)必保證所有指令在程序存儲器之外執(zhí)行;該程序存儲器包含應(yīng)用軟件和安全/診斷軟件。對這些指令的任何修改務(wù)必要求具有有計劃的外部工作。
由于微控制器程序存儲器中的軟件在設(shè)備運行中扮演重要的角色，因此指令集中務(wù)必包含某一指令以允許在運行時期間執(zhí)行檢驗和及CRC計算。
單芯片硬件管理功能如監(jiān)視器（看門狗）和“電力減弱”探測提供額外級別的保護。
端口結(jié)構(gòu)應(yīng)在不需要進行特殊編程的情況下能夠探測端口打開和端口不足。每個I/O引腳可同時設(shè)定為輸出和輸入的地址，以提供有效而快捷的診斷能力。
將汽車電子儀器連接到本地藍牙網(wǎng)絡(luò)的好處日益明顯，并且很快成為有購買意向的客戶所青睞的標(biāo)準(zhǔn)特征。但是，汽車行業(yè)對可靠性和兼容性有特殊的要求，超出了正常的家庭和辦公標(biāo)準(zhǔn)。
4.0 汽車品質(zhì)/安全性要求
現(xiàn)有的非藍牙微控制器正在大量出貨，以供應(yīng)要求高安全性和品質(zhì)的安全臨界汽車應(yīng)用。
此外，汽車制造商對微控制器供應(yīng)商提出了一些品質(zhì)/可靠性要求。這些重要范圍包括：
掃描檢測-保證所有晶體管工作正常（達到99%以上）。
電氣應(yīng)力檢測-在電壓高于指定最大工作電壓、但低于設(shè)備擊穿電壓下檢測設(shè)備。
內(nèi)置自檢（BIST）-對編碼進行反
復(fù)試驗，以進行不同的單芯片功能檢測和客戶特定檢測。
Maverick部件檢測-消除變形的設(shè)備。因此，在出貨時應(yīng)保證每個設(shè)備工作性能是一致的。
評論