历史上的今天
返回首页

历史上的今天

今天是:2025年05月25日(星期日)

正在发生

2021年05月25日 | 不受电磁干扰的3D磁传感器助力自动驾驶汽车安全转向

2021-05-25 来源:EEWORLD

自动驾驶要求实现汽车基本功能的自动化,如行驶、转向、停车。TDK开发的HAL 39xy是一款用于检测转向角的霍尔传感器,而转向角的检测一直是汽车实现自动转向的一大挑战。这是一款全方位传感器,能够在单一芯片上提供四种传感模式,同时不受EV(电动汽车)的磁场干扰或系统电气化造成的干扰。除了转向检测外,该传感器还可以为各种其他汽车应用提供位置检测,包括踏板、阀门和变速杆的位置检测。


自动驾驶汽车转向的技术挑战


高性能3D霍尔传感器解决方案,在单个芯片上实现四种测量模式


自动驾驶汽车转向的技术挑战


为了让自动驾驶汽车融入生活,并进一步推进其发展,世界各地的汽车制造商都在积极地进行开发、合作和融资。许多国家已经开始着手实际试验并提供机器人出租车服务。然而,自动驾驶汽车仍然面临各种技术挑战。汽车有三大基本功能:行驶、转向、停车,其中通过转向系统实现的汽车转向需要较高的技术含量。


一般来说,汽车的转向系统是根据方向盘*1的转动来改变轮胎方向的机械装置。动力转向系统可以协助驾驶员,让轮胎轻巧地转动,这也是让汽车进行转向的重要功能。动力转向系统过去主要是液压系统,但近年来被电动助力转向(EPS*2)系统所取代,其主要的原因是后者的燃油效率更高。


电动助力转向系统的全球需求预测

图片

来源:2017年10月13日,Yano Research Institute Ltd.发布的电动助力转向系统市场报告。注:基于EPS和EHPS系统的总出货量


全球范围内越来越多的汽车采用电动助力转向(EPS)系统。


EPS系统通过电动机提供动力,因此很容易对其进行电子控制,并且可以在无需驾驶员干预的情况下对车辆进行转向,非常适合未来的自动驾驶。检测转向角的传感器对实现这一操作至关重要。检测到的角度数据可应用于自动转向和电子稳定控制(ESC)系统等停车辅助系统,从而助力实现自动驾驶。


高性能3D霍尔传感器解决方案,在单个芯片上实现四种测量模式


出于安全、舒适和能效考虑,通常使用磁传感器对汽车进行位置检测(包括转向角检测),磁传感器通过测量磁场的强度或变化来确定目标的位置或旋转。TDK提供HAL 39xy 3D霍尔传感器,该传感器符合ISO 26262自动驾驶车辆安全标准,具有出色的功能和灵活性。


3D霍尔传感器利用霍尔效应来测量x轴、y轴和z轴的磁场,从而检测线性运动以及磁场旋转。HAL 39xy是唯一一款能在单个芯片上提供以下四种测量模式的磁传感器:1.线性位置,2.旋转角度可达360°,3.旋转角度可达180°和4.3D测量。它不仅具有低功耗的特点,而且支持各种最新的数字接口*3,包括SENT/PSI5和Short PWM Code (SPC),并且已被采用在自动驾驶汽车的转向角检测系统中。


单个芯片上的四种测量模式

图片


传感器的另一个主要特点是其补偿杂散磁场*4的内置功能。随着汽车的计算机化和电气化程度越来越高,来自各种磁场的干扰已经成为一个日益突出的问题,但HAL 39xy用一项革命性的技术解决了这一难题:为传感器配备补偿功能。


此外,小巧轻便的HAL 39xy有望应用于线控转向系统的转向角检测等解决方案中。目前,线控转向系统正在进行实际应用开发,有望应用于高级自动驾驶。线控转向系统依靠电信号来实现转向,省去了驾驶员控制方向盘和轮胎转动之间的机械连接。此外,HAL 39xy还可以用于多种线控系统,从线控制动到线控换挡。


HAL 39xy的汽车应用示例

图片

除了转向角检测外,HAL 39xy还可应用于车辆各处的位置检测,如踏板、阀门和变速杆的位置检测。


HAL 39xy是由TDK集团旗下公司TDK-Micronas开发的产品。TDK-Micronas总部位于德国西南部的弗莱堡。30多年来,TDK-Micronas一直是霍尔传感器开发、设计和制造方面的佼佼者,已为汽车和工业应用提供了50多亿个传感器。


图片

产品营销经理Jens Schubert介绍了公司是如何成功开发HAL 39xy:“TDK-Micronas的一个关键优势是互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,该技术目前是大规模集成(LSI)制造工艺的主流技术。这得益于我们30多年来积累的信号处理专业知识,以及独特生产设备的研发。”

3D霍尔传感器HAL 39xy

图片

3D霍尔传感器HAL 39xy是一款低功耗位置传感器,具有2D/3D检测功能,适合各种应用场景,包括踏板、阀门和变速杆的位置检测。有关详细信息,请访问产品中心。


术语解说


*1. 转向系统:改变前轮/轮胎角度从而实现汽车转向的系统。有些汽车采用四轮转向系统,可以转动所有车轮。

*2. 电动助力转向(EPS)系统:使用电力(电动机)辅助转向的系统。

*3. 数字界面:车载网络的数字通信标准。

*4. 杂散磁场:影响各种设备正常运行的外部磁干扰。


推荐阅读

史海拾趣

Foxconn_Optical_Interconnect_Technologies__Inc.公司的发展小趣事

Foxconn Optical Interconnect Technologies Inc. 的五个发展故事

故事一:创立与初步发展

Foxconn Optical Interconnect Technologies Inc.(简称FIT),作为鸿海精密工业股份有限公司(Foxconn,又称富士康)旗下的子公司,其发展历程可以追溯到富士康的崛起。富士康由郭台铭于1974年在台湾创立,起初主要生产塑料零件。随着电子行业的蓬勃发展,富士康迅速转型,开始涉足电子制造服务(EMS)。在这一背景下,FIT应运而生,专注于光机电整合连接器、天线、声学元件等产品的研发与生产,逐渐在电子行业中崭露头角。

故事二:技术突破与全球化布局

FIT凭借其在光电互连技术领域的不断创新,逐步确立了在全球市场的领先地位。公司通过持续加大研发投入,成功开发出一系列高性能、高可靠性的产品,广泛应用于电脑、通讯、消费电子等多个领域。同时,FIT积极实施全球化战略,在亚洲、北美、南美和欧洲等地设立生产基地和研发中心,形成了覆盖全球的生产和服务网络。这一布局不仅提升了公司的市场竞争力,也为其未来的发展奠定了坚实基础。

故事三:与富圣光电的合作

FIT与富圣光电科技(昆山)有限公司的合作是其发展历程中的一个重要里程碑。富圣光电作为富士康旗下专注于光电科技领域的企业,与FIT在技术研发、产品生产等方面展开了深度合作。通过资源共享和优势互补,双方共同推动了光电技术的发展和应用。目前,FIT持有富圣光电50%的股份,这一合作不仅增强了双方在光电市场的竞争力,也为双方带来了显著的经济效益。

故事四:收购夏普与技术整合

2016年,富士康(鸿海精密工业股份有限公司)成功收购日本夏普公司,这一举动对FIT的发展产生了深远影响。夏普在显示技术、半导体等领域拥有强大的技术实力和市场地位,而FIT则擅长光电互连技术的研发和生产。通过此次收购,FIT得以将夏普的先进技术与自身优势相结合,进一步提升了在光电领域的综合竞争力。同时,这也为FIT拓展国际市场、提升品牌影响力提供了有力支持。

故事五:新能源汽车领域的探索

近年来,随着新能源汽车市场的快速崛起,FIT也开始将目光投向这一新兴领域。公司利用自身在光电技术方面的优势,积极研发新能源汽车充电系统、光电传感器等关键零部件。通过不断的技术创新和市场拓展,FIT在新能源汽车领域取得了初步成果。这一领域的探索不仅为公司带来了新的增长点,也为其在光电技术领域的持续发展注入了新的动力。

ARCOL公司的发展小趣事

ARCOL公司的创立,标志着电子行业中一颗新星的诞生。在公司成立之初,ARCOL就专注于电子元器件的研发和生产。凭借创始团队深厚的技术背景和敏锐的市场洞察力,公司成功开发出了一系列高质量的电子元器件产品,并很快在市场上赢得了良好的口碑。初步的成功为ARCOL公司的后续发展奠定了坚实的基础。

CEVA, Inc公司的发展小趣事

面对不断变化的市场环境和技术挑战,CEVA公司积极应对,抓住机遇。例如,在执行编码标准并降低许可证风险方面,CEVA的DevOps/实时开发团队面临着在更高效地执行编码标准的同时降低许可证相关风险的挑战。公司通过优化开发流程、提升自动化水平等方式,成功应对了这一挑战。同时,CEVA也通过增加站点布局、拓建电商能力、提升产品竞争力等手段,抓住市场机遇,迎接未来。

Blue Giga公司的发展小趣事

为了扩大市场份额和提升品牌影响力,Blue Giga积极寻求与各行业领导者的合作。它与微软、谷歌、英特尔等知名企业建立了战略合作伙伴关系,共同推动物联网和无线连接技术的发展。这些合作不仅为Blue Giga带来了更多的商业机会,也提升了其在行业中的地位。

赛微(Cellwise)公司的发展小趣事

在技术创新和产品研发的过程中,赛微高度重视知识产权的保护和管理。公司积极申请各类专利和软件著作权,加强知识产权保护力度。截至目前,赛微已经拥有国际/国内软件著作权98项,国际/国内专利166项,正在申请的国际/国内专利64项。这些知识产权的积累不仅提升了公司的核心竞争力,也为公司的长期发展奠定了坚实基础。

ALCOA公司的发展小趣事

随着技术的不断进步和市场的扩大,ALCOA公司的业务逐渐扩展到铝土矿开采、氧化铝精炼和原铝生产等领域。这种垂直整合的模式使得公司能够更好地控制原材料的质量和供应,提高了生产效率,也降低了成本。到了20世纪中期,ALCOA已经成为全球最大的铝业公司之一,几乎垄断了全球的铝市场。

问答坊 | AI 解惑

美国CDE电容模块在缓冲电路中的应用

美国CDE电容模块在缓冲电路中的应用 众所周知,在电力电子器件的应用电路中,无一例外地都要设置缓冲电路,即吸收电路。一些初次应用全控型器件的读者或许有这样的感受:器件莫名其妙地损坏了。虽然损坏的原因颇多,但缓冲电路和缓冲电容选择不当是 ...…

查看全部问答>

汽车安全气囊的控制

汽车碰撞安全性研究的目标是尽可能地减低交通事故发生的后果。设计优秀的汽车在碰撞事故发生时一方面可以确保人的生存空间,另一方面借助汽车的约束系统把产生在乘员上的负荷限制在人体可以承受的范围之内。   汽车的碰撞安全性基本上是由下面两 ...…

查看全部问答>

remote spy++ 需要怎么配置猜能使用?

我老是连不上 请问有谁成功使用的吗?…

查看全部问答>

请大家给我点建议,如何学习嵌入式开发

我刚开始学习嵌入式软件开发,请大家给点建议…

查看全部问答>

驱动开发分为WINDOWS,LINUX,WINCE等,为什么在UCOS下面就不用进行驱动开发呢?

驱动开发分为WINDOWS,LINUX,WINCE等,为什么在UCOS下面就不用进行驱动开发呢…

查看全部问答>

赠送一个Maxim测风仪,有需要的跟帖申请

赠送一个Maxim测风仪,也是当时刚出来的时候论坛赠送的,一直闲置着,没发挥它的功用   觉得这东西可以在学校研究研究搞个小课题啥的,有需要请跟帖申请(希望不要再让它闲置了哈)   请麻烦申请的看看相关资料,简单说说申请理由呗 ...…

查看全部问答>

照明电源上使用贴片电容的过程中需要注意的事项

      MLCC(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。MLCC表面看来,非常简单,可是,很多情况下,设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方。有些公司在MLCC的应用上也会有一些误区, ...…

查看全部问答>