說出來可能讓您很驚訝，一項已存在近二十年的科技為互聯汽車的應用鋪平了道路。按照高科技標準衡量，ECall已經是落伍技術，目前歐盟強制要求在所有出廠新車里安裝ECall。這部法規僅是技術與立法互相交叉的一個例子 - 兩者之間微妙的關系可能會決定我們能夠在多久以后擁有完全互聯的汽車。

從其最基礎的定義來看，eCall僅僅是汽車內的基礎性蜂窩電話，能在緊急情況下自動撥打求助電話，自1990年代起就已上市。展望未來，消費者需要更高級的集成，這也成為引入遠程信息技術控制單元(TCU)的契機。

?TCU可為互聯汽車提供eCall的所有功能以及包括發送和接收數據（如位置、無線更新或電話）在內的其他功能。如果沒有TCU，eCall便只能撥打電話。圖 1 概括介紹了具有撥打緊急求助電話功能的TCU。?

Figure 1: Integrated emergency calling in a modern-day TCU

圖1：當代TCU內集成的撥打緊急求助電話功能

?具備集成eCall系統的典型TCU的要求

設計TCU具有很多硬件變數，這是因為原始設備制造商(OEM)和一級供應商具有自己的設計規格，將TCU處于汽車內的不同位置。

?歐盟強制規定新車中的eCall系統必須能夠：

• 在汽車碰撞發生時和發生后，即使在沒有可用汽車電池的情況下仍能自動工作。
• 耐受極端溫度，如-20°C或-40°C的低溫。
• 具有10年使用壽命的電池，每次通話可持續8到10分鐘。
• 提供緊急服務，可通過蜂窩網絡回撥60分鐘。
• 遵守國際標準化組織(ISO) 26262汽車安全完整性等級(ASIL) A級標準。?

從備用電池入手

設計TCU時，備用電池是很好的著手點。根據歐盟要求，備用電池必須支持6W到20W的音頻功率，以及全球移動通信系統(GSM)模塊產生的約2A（標稱電流為350mA）的峰值電流。

選擇何種備用電池取決于電池的化學性質（常用類型包括鋰離子、鋰離子磷酸鹽和鎳金屬氫化物）、電池單元數和當前電流容量，而所選的備用電池決定了系統的其余部分。電池在供電路徑中的放置位置，也決定了您使用充電器或低壓差穩壓器的類型，以及是否需要升壓調節器。

?圖 2 和 3 展示了基于不同供電方案的兩種變化供電路徑。根據備用電池選擇和電池充電器能力，每種路徑都采用相同數量的組件但不同的配置來完成相同的任務。

?第1種供電路徑是低成本的簡單設計，但是您不得不使用多個升壓調節器來權衡尺寸和冗余性。第2種供電路徑使用的鋰離子電池需要更多保護，但所需電池數更少。兩者都是可行的選擇，但是成本、尺寸和可靠性都在選擇其中一種中發揮重要的作用。

圖2：第1種TCU變化供電路徑

圖3：第2種TCU變化供電路徑

選擇電源調節器

一旦您考慮使用備用電池，另一個您需單獨考慮的設計注意事項就是電源調節器。與汽車應用一樣，車載電池電源必須承受苛刻的溫度、寬輸入電壓和降低電磁干擾(EMI)。遠程信息技術系統可以安裝在位于汽車中可承受高溫的位置（如擋風玻璃、客廂、后備箱和引擎），如此則需要集成電路(IC)可耐受高達150°C的接點溫度，從而使汽車具有優異的熱性能和效率。

基于OEM負載突降、極性反轉和冷起動條件變化而變的輸入電壓，通常初始大小為4.5V，峰值電壓可達42V。任何開關穩壓器不能干擾車載無線收音機的AM和FM頻段，因此開關頻率必須在2.1MHz左右（高于AM頻段且低于FM頻段）或約為400kHz（低于AM頻段）。選擇具有合適開關頻率、抖動/擴頻和優化布局的開關調節器是確保良好電磁干擾（EMI）性能的關鍵因素。

豐富您的音響設計

音響功率有非常大的變化范圍。有些設計師可能選擇4-6W的低功率系統，而另一些系統的功率可能高達20W。除功耗和變型外，揚聲器診斷和保護是音頻的關鍵功能，除了典型的汽車短路保護、負載轉儲、溫度保護和監視，還包括開路和短路輸出負載、輸出/功率轉換和接地短路。

?考慮數據速率

伴隨遠程信息技術系統中數據、調制解調器和內部存儲集成度的增加，連接到數據頭單元或中央網關的數據速率也在增加。僅僅只有控制器區域網絡、本地互聯網絡或甚至是USB的時代一去不復返，取而代之的是10/100Mbps甚至是1Gbps。

?預測遠程信息技術的未來

多種錯綜的力量左右著遠程信息技術的發展趨勢，無論是上述的立法因素、基礎設施要求、用戶體驗、駕駛員的期望，或遠程信息技術當前仍然是一個碎片化市場的事實。值得一提的是小型售后遠程信息技術產品的進步，例如車載診斷電子狗，還出現了更先進的系統，如促進本車與其他汽車和駕駛環境之間通信的全景物聯網系統(V2X)模塊。這些設備可能具有與現代TCUs類似的調制調節器、處理和數據通信功能。

?據我觀察，實際存在情況是：互聯汽車的未來將取決于遠程信息技術的創新，以及汽車設計工程師能否很好地應對設計挑戰并與趨勢同步。

?其他資源

• 完整閱讀我的上一篇博文，“互聯汽車的未來。”
• 查閱用于汽車的SimpleLink MCU.