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汽车电子行业测试测量的研讨

汽车电子行业测试测量的研讨. 全面 , 精确 , 经济 !. 提纲. 泰克公司简介 汽车电子市场概述 汽车电子技术发展趋势 需求与解决方案 小结. FY04. FY03. Sales. $920.6. $791.0. Operating Income. $113.5. $54.0. Op Margin. 12.3%. 6.8%. EPS. $1.08. $0.56. 泰克今天. 最大的测试测量设备供应商之一 不断推出具有创新技术的领先产品 总部位于 Portland, Oregon 全球 4,000 多员工 亚太区总部位于中国上海.

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汽车电子行业测试测量的研讨

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Presentation Transcript

  1. 汽车电子行业测试测量的研讨 全面,精确, 经济!

  2. 提纲 • 泰克公司简介 • 汽车电子市场概述 • 汽车电子技术发展趋势 • 需求与解决方案 • 小结

  3. FY04 FY03 Sales $920.6 $791.0 Operating Income $113.5 $54.0 Op Margin 12.3% 6.8% EPS $1.08 $0.56 泰克今天 • 最大的测试测量设备供应商之一 • 不断推出具有创新技术的领先产品 • 总部位于Portland, Oregon • 全球 4,000多员工 • 亚太区总部位于中国上海

  4. 服务的市场: 市场的驱动力 • 汽车电子迅速发展 • 消费电子不断发展 • 计算功能不断提升 • 政府, 国防&安全不断增加的需求 • 亚洲市场的扩展 • 新技术、新标准的出现

  5. 汽车电子市场概述

  6. 汽车工业架构 Automotive Manufacturers Tier 1– Modular System Supplier and Component Suppliers to Manufacturers. Tier 2 -- Electronic Equipment and Component Suppliers to Tier 1 companies

  7. Toyota Prius Honda Night-Vision System 交通工具发展方向将向… • 更舒适便捷 • Telematics • 降低能耗 • 更加安全

  8. 关注汽车电子产业 • Facts (55 million cars sold in 2003) • >45% of MCOS for Toyota Prius 2003 model is for electric/electronic component/equipment. • 传统客车; >15% • Raise an weight issue of wire harness in car. • Automotive LAN is one of the effective solution. • Increase demands for millimeter radar and CCD camera as electronic vision system.

  9. Processors in Automotive From JAITA Review 2004・4

  10. 半导体市场的增长率 • 全球半导体市场的增长趋势 • 应用于汽车电子的半导体产品承高的增长率 Source: Credit Swiss First Boston

  11. 关注汽车电子产业 • Facts (55 million cars sold in 2003) • >45% of MCOS for Toyota Prius 2003 model is for electric/electronic component/equipment. • Conventional passengers Car; >15% • Increasing weight issue of wire harness and demand for advanced vehicle control • Automotive LAN is one of the effective solution. • Increase demands for millimeter radar and CCD camera as electronic vision system.

  12. 局域网的应用 传动系统 车身 Transmission Steering Light Key Meter CAN FlexRay, TTCAN, TTP/C.. ABS Brake ECU POWER SHEET Air Conditioner Door LIN LIN Lock Motor Window Motor Mirror Motor Gateway Sensor Video CAM Monitor Sensor Navigation Sensor ASRB, BST, DSI… MOST, IDB1394 TV/Radio Main Airbag Side Airbag Rear Airbag CD/DVD Game 信息及娱乐系统 安全 Diagnostics

  13. 关注汽车电子产业 • Facts (55 million cars sold in 2003) • >45% of MCOS for Toyota Prius 2003 model is for electric/electronic component/equipment. • Conventional passengers Car; >15% • Raise an weight issue of wire harness in car. • Automotive LAN is one of the effective solution. • Increase demands for millimeter radar and CCD camera as electronic vision system.

  14. Opportunity for Automotive 9~10 CCDs/Automotive >70M CCD market for Automotive in 2010 (Omron) From JEITA Review 2004・4

  15. 汽车电子技术发展趋势

  16. 技术发展的趋势 • 降低能耗: • 美国和日本: 从内燃机到混合动力 • 欧洲:从汽油发动机到柴油发动机 • 燃料电池交通工具，由于成本的原因会推迟到2030年. • 安全 • 动力牵引控制 • 高档汽车将会采用新的总线标准（LAN for X-by-Wire） • 电子眼 • 发动机防盗锁止系统 （Immobilizer） • 舒适及便捷 • Telematics Toyota Prius Toyota’s Hybrid concept

  17. 技术发展的趋势 • 行驶安全的要求不断的增加 Source: Ministry of Land, Infrastructure and Transport Government of Japan

  18. 标准 &技术发展的趋势 • Standards & Technology

  19. 汽车总线

  20. CAN Controller Area Network 通过CAN总线共享控制数据 发动机 Air Flow F/A ratio 　　　　　rpm Throttle Engine Temperature Diagnostics 仪表 Distance Clock Fuel amount Engine Temperature Speed rpm Diagnostics Gear position 刹车系统 （ABS) Wheel Speed Speed Diagnostics Speed Steering Angle Diagnostics Motor rpm/Rotation Angle Steering Speed 操控系统 rpm Speed Gear Position Throttle Oil Temperature Oil Pressure 传动系统

  21. 汽车总线发展的历史& 时间表 • 奔驰在1992年开始使用CAN总线. • 日本汽车制造商已全面使用. • 美国汽车制造商在2002年开始使用CAN总线. • FlexRay 预期在2006年开始使用.

  22. 下一代汽车总线- FlexRay • FlexRay vs CAN • CAN 总线传输率和通讯格式不尽如意 • FlexRay • 先进的汽车控制应用 • 期待在高端汽车中使用 • FlexRay 协会http://www.flexray.com/index.php • 核心成员 • BMW AG DaimlerChrysler General Motors • Motorola Robert Bosch Royal Philips Electronics • Volkswagen AG • FlexRay is the requirement for X-by-Wire. • Brake-by-Wire, Steer-by-Wire, Throttle-by-Wire • FlexRay 能够 • Reduced weight (Elimination of Heavy Hydraulic system) • 精确和集成控制系统

  23. 下一代汽车总线- FlexRay FlexRay for X-by-wire 发动机 Air Flow F/A ratio 　　　　　rpm Throttle Engine Temperature Diagnostics Throttle-by-wire 仪表 Distance Clock Fuel amount Engine Temperature Speed rpm Diagnostics Gear position Brake-by-wire 刹车 （ABS) Wheel Speed Speed Diagnostics CAN Speed Steering Angle Diagnostics Motor rpm/Rotation Angle Steering Speed 操控系统 rpm Speed Gear Position Throttle Oil Temperature Oil Pressure 传动系统 Steering-by-wire

  24. 汽车安全

  25. 汽车运行安全 • 智能运行控制系统提升汽车行驶的安全性 • X-by-Wire • Throttle by wire • Steering by wire • Brake by wire • 电子眼 • 电子视觉系统 • 每辆车超过10个传感器 • CCD • CMOS image sensor • Infra-red sensor • 雷达防撞系统 • Millimeter（毫米波雷达） • Laser radar（激光雷达）

  26. Precrach Sensor Rear View Monitor Night Vision Cross Traffic Monitor Lane Change Support Parking Assitance Stop & Go Front Seat Monitor Lane Keeping 什么是电子眼? • 区域探测 Source: OMRON

  27. 电子眼实例 • 由红外传感器实现“夜视” Source: Toyota Motor Co., Ltd.

  28. CMOS 传感器的电子眼 • HDRC Company • 120dB Source: The HDRC Company

  29. 混合动力交通工具的发展

  30. 混合动力的基本概念 • 效率的最大化… • 能量恢复和再生 • 从动力引擎获得再生能量 • Momentum energy =1/2*Mass*Velicity2 • 由高效的操控系统选择能量资源 • Run by gasoline engine • Run by motor driven by electricity generated by engine • Run by motor driven by electricity stored in battery • 兼顾发动机效率和驾驶性能 • Use efficient engine • Motor assist

  31. 混合动力交通工具的发展 • 为了发展混合动力交通工具 • 高效的发动机(Atkinson cycle) • 逆变电路的效率和可靠性 • 在通常转速时的发动机效率 • 高功率产生器 • 降低噪声 • 长寿高效电池

  32. Toyota 混合动力车的模型

  33. 测量需求及解决方案

  34. 用户需求 • 提高安全性和增强的信息系统 • 智能安全汽囊 • inflating depending on drivers/ passengers weight • 行驶(停车) 距离控制 • adaptive cruise control which autom. maintains the distance from the car in front • 智能数据的提供 • Head up display for speed, navigation etc. • 动态交通管理 • Routing support incl. calculation of traffic jam probability, parking aid, etc • 基于GPS的导航系统 • 结冰路面的预警 • Detect driver‘s lapses of concentration and issue warning • Move from ESP to ESP II w/ additional steering facility • 加强汽车的舒适度 • Multimedia & entertainment (DVB-T digital video broadcast and television), DVD etc • Email & Internet • Drive by wire (steering, shifting etc.) • Automatic road pricing (toll)

  35. 用户需求 • 不同的汽车总线及测量: • CAN, LIN, SPI, IIC,MOST, Flex Ray UART, D2B • 串行数据的分析能力及显示方法 • 可预制的串行触发和数据的协议分析 • 任意PWM和扫频信号的产生. (调光, 胎压测量, wipers, etc.). • 高功率/电流测量

  36. Scopes 应用与解决方案

  37. 应用与解决方案 • Others

  38. 应用与解决方案 • Others

  39. 实例

  40. 任意函数/波形发生器AFG3000

  41. 仿真物理量到电量的过程（振动， • 冲击，应变，速度等传感器） • 的信号 • 模拟信号的畸变 • 评估系统的容限 汽车/铁路/交通运输 应用 描述 使用信号源进行功能和性能验证:–电子点火 –气囊控制– ABS刹车系统 –空调系统 –汽车总线系统 –铁路“黑匣子”

  42. TDS5000B系列示波器及应用软件 • 功率电子测量软件 • Inductance of the motor • Switching loss and conduction loss • On resistance of IGBT • Safe Operating Area of the switching device (IGBT) • PWM analysis • Ripple analysis • 网络系统测量软件 • 串行总线测量软件 • TDS5000B系列优势 • 用户可自定义的菜单 • 完全开放的Windows系统平台 • 完备的测量软件及测量附件

  43. 功率电子测量系统在混合动力交通工具研发中的应用功率电子测量系统在混合动力交通工具研发中的应用 • 马达控制 • 逆变器 PWM Analysis Loss measurement & SOA B-H analysis Ripple measurement

  44. Safe Operating Area Switching Loss Measurement Inductance Measurement 功率测量软件和TDS5000B Enables all sorts of switching circuits used in vehicles • Application enabled • Inverter & motor for EV/HV • Inverter for EPS • Electric Ballast for HID • Power Supply OpenChoice enables to use under dangerous condition by LAN remote control capability

  45. 实时频谱分析仪（ Real-time Spectrum Analyzer） 在汽车行业中的应用 触发、捕获、分析

  46. 在汽车行业内的一切应用中，实时频谱分析仪皆有其用武之地！在汽车行业内的一切应用中，实时频谱分析仪皆有其用武之地！ ・ 利用实时频谱分析仪，在时间轴上可精确到以 μ 秒为单位，对 ECU周边的突发噪声及线束突发射频 (RF) 噪声进行捕获，并可跟踪频率相关问题 ・ 除应用在遥控车门系统、发动机防盗锁止系统外，您亦能在车辆管理 RFID、轮胎气压监测系统 (TPMS)、复杂无线通信技术的评测与问题分析等诸多方面见证实时频谱分析仪的强大威力。 突发性噪音 ETC/ITS ・ 汽车通过大门时，对车辆数据进行捕获 ・ 雷达・脉冲信号调制解析 ・ DC ～ 8 GHz ・ 数字 IQ输出* ・ 频谱图 (3D显示: 频率・时间・能量) ・ 频率屏蔽・触发器& 触发输出 ・ FFT Overlap* ・ 高感度 –150 dBm/Hz 发动机防盗锁止/遥控车门系统 RFID/TPMS 蓝牙/DSRC ・ 采集电子标签与标签读写器间的通信数据 ・ 以 μ秒为单位的时间轴跟踪 ・ 无误捕获脉冲信号 ・ ASK/FSK解调* ・ 漂移信号的捕获与调制解析 ・ 36 MHz 实时带宽* ・ 256 MB超大存储 ・ GFSK解调 ・ 噪声影响及产品性能肯定 ・ 确保时间相关的多域解析 ・ 256 MB超大存储 ・ ASK/FSK解调* *RSA3408A

  47. 汽车行业・射频（RF）应用实例 • 遥控车门系统（ RemoteKeyless Entry） 无线门锁遥控装置 （WirelessDoorlockRemoteControl） • Immobilizer （发动机防盗锁止系统） • TPMS 轮胎气压智能监测系统 （Tire Pressure Monitoring System） • 突发性噪声（BurstNoise）

  48. 遥控车门系统（无线门锁遥控装置） • 智能门锁遥控装置 • 无需车匙即可开/关车门 • 附加到传统的无线门锁遥控装置功能上，接收来自车载信号发射机的电波，检查车辆与智能门锁之间的电子 ID 码是否一致。 智能门锁系统 (Smart Doorlock System) 智能门锁系统用把手 门锁系统通信区域 （半径 0.7-1.0m) 工作范围 参考: TOYOTA公司主页

  49. 遥控车门系统（无线门锁遥控装置） Space （0 信号） Mark （1 信号） 图1：车匙发射的 FSK 信号。由图 1 可看出从 Space（0 信号）313.8125MHz 到 Mark（1 信号）+81.25KHz 之间相互的频率变位。纵轴表示经过的时间，横轴表示频率变化。 图2：以另一种模式表示车匙发射的 FSK 信号。接收过程中，信号始终暂存在存储器中，直至发射结束方进行调制解析。下图为信号被发出后的放大图示，横轴表示时间461µs/div，纵轴表示频率偏移。

  50. 遥控车门系统（无线门锁遥控装置） • 智能门锁遥控装置

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