广州BDCU车身域控制汽车芯片设计方案

基于纹波计数的无传感器方案纹波计数的无传感器方案是利用转子转动过程中，电刷在电级间切换产生电流纹波，并对这种电流波动进行采样、分析和控制。此方案首先通过采样电阻将电机电流信号转换为电压信号，并通过运放对电压信号进行滤波和放大，放大后的信号一路经过AD转换成数字信号给到MCU，作为防夹及堵转的判断依据，另一路通过滤波器和比较器得到方波信号，此方波的频率和电机的转速成正比。通过方波的个数和频率可以判断电机的位置和转速。电流检测放大INA240-Q1是一个宽共模范围，高精度，双向电流检测放大器。该器件具有–4V至80V的共模范围，120dB的超大共模抑制比，能够提供准确，低噪声的测量结果。应用中可以在INA240-Q1的输入端使用一个简单的RC输入滤波器，以减少高频电机电刷产生的噪声和潜在的PWM开关噪声。带通滤波器电流检测放大器的输出通过有源带通滤波器进行滤波，以消除额外的噪声和直流分量，从而得到电流纹波信号。TLV2316-Q1是一款双通道，低压，轨至轨通用运算放大器。该器件具有单位增益稳定的集成RFI和EMI抑制滤波器，在过驱条件下不会出现反相，并且具有高静电放电(ESD)保护(4kVHBM)。汽车充电桩集成芯片定制开发中的技术壁垒。广州BDCU车身域控制汽车芯片设计方案

汽车芯片其实是个含混的概念，实际上包括了MCU、ASIC、算力Soc、功率半导体、传感器、存储等各类用处不同的芯片。但汽车芯片**短缺的就是MCU而这部分占到了总量的95%。从具体行业情况来看，早在2012年，瑞萨就裁员万人，90%的MCU外包；到2018年，英飞凌的数字芯片一半外包，且计划在5年内达到70%；NXP也不落后，大致有一半的芯片外包。这些外包业务中，70%的份额落入台积电手里，这又造成新的问题。MCU芯片的另一大特点就是芯片供应商和整车厂绑定，形成寡头市场，比如瑞萨与丰田联盟，英飞凌与德系车企联盟，通过这种联盟三大MCU巨头市占率达到了七成。在如今紧张局面下，供应商自然是优先保证巨头大客户，国内的整车厂只能排到相对靠后的位置。天津防夹电动天窗汽车芯片方案开发腾云汽车芯片公司研发的防夹车窗控制器集成芯片替代VR48。

底盘域控制器：主要负责具体的汽车行驶控制，主要包括助力转向系统（EPS）、车身稳定系统（ESC）、电动刹车助力器、安全气囊控制系统以及空气悬架、车速传感器等等。与动力域类似，底盘域内所涉及的控制系统大多都具备较高的安全等级要求，需要符合ASIL-D安全等级（ASIL系列中比较高安全等级）。因此底盘域亦具备着较高的行业门槛，目前多数底盘域控制器仍处于实验室阶段。车身域控制器：主要负责车身功能的整体控制，本身技术门槛较低且单车价值量不高，其本质是在传统车身控制器（BCM）的基础上，集成了无钥匙启动系统（PEPS）、纹波防夹、空调控制系统等功能而成。此外，由于涉及安全等级较低，随着汽车E/E架构的进一步集中化，有望率先实现与智能座舱域的融合。自动驾驶域控制器：承担了自动驾驶所需要的数据处理运算及判断能力，包括对毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯性导航等设备的数据处理工作。同时，自动驾驶域控制器亦负责车辆在自动驾驶状态下底层核心数据、联网数据的安全保障工作，是推动自动驾驶迈向L3及以上更高等级的部件。此外，由于自动驾驶域控制器需要更强的AI算力以及算法的支持，因而参与研制的厂商众多。

随着现代汽车技术的不断发展，人们追求更加舒适和便于操作的驾驶环境，因此，越来越多的汽车上安装了电动车窗，从而实现车窗的自动升降。然而，由于电动车窗的上升速度较快，很容易引发夹伤乘客等事故，尤其是对儿童形成了安全隐患。这对于汽车的安全性提出了新标准，要求电动车窗具有一定的防夹功能。防夹功能主要是指当车窗上升的过程中遇到障碍物（如手、头等）时，可以识别出车窗处于夹持状态，并令其立即停止上升并反向下降，从而避免事故的发生，是汽车人性化的重要体现。此功能也被许多国家纳入了法律规范中。美国交通部颁布了针对电动车窗系统的法规FMVSSII8，欧盟标准74/60/EWG也对防夹保护装置应确保的防夹力进行了明确规定。中国也已颁布了类似的法规（汽车芯片），要求自2012年起，新增车辆的电动玻璃升降器应具有防夹功能，且防夹力小于100N，也就是说在防夹力达到100N前，车窗玻璃开口在4~200mm范围时，车窗应停止上升并且反向下降。目前电动车窗的防夹功能主要是通过以下两种方案实现：霍尔传感器方案和基于纹波计数的无传感器方案。智能电动座椅SOC汽车芯片产品定义Tier1主机厂商定制化开发需求，长安汽车，吉利汽车，比亚迪汽车厂。

从汽车芯片类型上来看，传统用于**计算的CPU已无法满足智能汽车的算力需求，**AI加速器的系统级芯片（SoC）应运而生。在分布式架构时代，ECU是汽车功能系统的**，其主控芯片为CPU，*用于逻辑控制（是与非、加或减）。随着E/E架构由分布式向域控制器/**计算升级的进程加快，域控制器（DCU）正取代ECU成为智能汽车的标配。在此升级过程中，*依靠CPU的算力与功能早已无法满足汽车智能化所需，将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用/**芯片异构融合的SoC方案被推至台前，成为各大AI芯片厂商算力军备竞赛的主赛道。SoC中各处理器芯片各司其职，其中CPU负责逻辑运算和任务调度；GPU作为通用加速器，可承担CNN等神经网络计算与机器学习任务，将在较长时间内承担主要计算工作；FPGA作为硬件加速器，具备可编程的优点，在RNN/LSTM/强化学习等顺序类机器学习中表现优异，在部分成熟算法领域发挥着突出作用；ASIC可实现性能和功耗比较好，作为全定制的方案将在自动驾驶算法中凸显其价值。国产替代车灯驱动汽车芯片氛围灯芯片车载氮化镓芯片定制开发。长春BDCU车身域控制汽车芯片方案

集成MCU驱动LIN接口线性稳压器的纹波防夹车窗汽车芯片。广州BDCU车身域控制汽车芯片设计方案

国内汽车芯片行业将充分受益于汽车智能化升级趋势，未来将存在近千亿级别的市场规模空间。同时，由于海外厂商起步较早，在各个领域均具备不同程度的优势。然而，随着单车含硅量的不断提升以及行业“缺芯”事件的催化，车载半导体进口替代正在加速。（1）在计算及控制芯片领域，国内新兴AI芯片供应商地平线、黑芝麻、芯驰科技等有望受益；车规级微控制器受益标的为腾云芯片、深圳和而泰、极海、比亚迪半导体等。（2）在感知芯片领域，CIS芯片受益标的为韦尔股份等；ISP芯片可重点关注北京君正，此外，富瀚微等标的有望受益；激光雷达相关芯片受益标的为长光华芯（拟上市）、炬光科技（拟上市）等。（3）在通信芯片领域，上游芯片基本由高通、华为、博通等企业垄断，且新兴厂商替代难度较大。因此，我们认为广和通、美格智能等通信模组供应商有望受益，此类厂商此前下游应用多聚焦于物联网领域，汽车智能化升级趋势下可凭借自身优势切入智能汽车供应链。（4）在存储芯片领域，此前国内存储芯片供应商多聚焦于消费电子领域，北京君正因并购ISSI成为国内车载存储芯片领域的稀缺标的。同时，兆易创新、聚辰股份等存储芯片供应商也在加快车载领域的开拓进程，有望受益。广州BDCU车身域控制汽车芯片设计方案

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