在本系列的**中会依次对以下主要模块进行详细介绍: 第四节:紧急呼叫单元; 第五节:无线连接单元;(即将发布) 第四节 紧急呼叫单元
图- 1 “安全无小事,生命大于天。” 欧盟已有明确规定,2018年4月以后销售的所有汽车都必须安装eCall车载系统。联合国拟定的草案也对通话时长、备用电池以及声音强度做出了明确要求。通话(Voice Communication Mode)时长不少于5分钟,且电话回调(Callback Mode)时长不少于20分钟;备用电池只能为车载系统IVS(In-vehicle System)供电;接收响度等级RLR(Receiving Loudness Rating)为2dB。相信未来国内也会进一步制定统一的标准和强制性的标配。
对于eCall,TI提供的系统解决方案以及参考设计如下:
系统介绍
eCall系统框图如下图-2所示。当事故发生后,音频信号经过音频放大器(Audio AMP)放大至ADC所能识别的输入范围,将模拟信号转换成数字信号;数字信号经过无线连接(Wireless Connectivity)与呼叫中心取得联系,通过GPS迅速锁定车辆所在位置,并返回相关的应答信号;该应答信号再经过DAC转换成模拟信号后,由D类功率放大器(Class-D AMP)进一步放大,从而驱动扬声器发声。 图- 2 1)音频放大器(Audio AMP) 当经过麦克风的模拟信号较小时,需要经过音频放大器进一步放大后再作为ADC的输入。TI推荐的OPA1662-Q1是一个双路双极输入运算放大器,可提供低噪声密度和 0.00006% 的超低失真 (1kHz),能够最大限度地增大信号输出。 2)音频编码解码器(CODEC)
- 优化语音应用的性能;
- 支持高清语音/宽带音频;
- 灵活的接口,支持多路复用;
- 有效抑制噪声,增大动态范围。
3)D类功率放大器(Class-D AMP) 功率放大器的选择有AB类功放或者D类功放。AB类功放是线性放大器,不产生电磁干扰(EMI),不需要太多外部电子元件,然而效率非常低,需要采用大量散热措施。而D类功放是高效的开关放大器,不需要太多的散热措施。虽然D类功放需要输出电感,不能免除EMI的影响,但是TI采用了BD模式调制减少了电感的纹波电流。由于备用电池的价格非常昂贵,如果使用AB类功放,大部分能量以热的形式散失,所以还是使用D类功放更能节省成本。 - 可从低电源轨获得充足的声压SPL(Sound Pressure Level);
- 针对短路到高电压轨道的情况提供保护;
- 针对苛刻的汽车瞬变提供保护;
- 可长时间使用备份电源供电;
- 集成监控电路,降低成本;
- 增强系统的抗噪能力。
如果对功率要求不高,不需要集成诊断保护功能,且通过GPIO控制的场合下可使用功率为2W的D类单声道免滤波音频放大器TPA2000D1-Q1。它采用了TI的第三代调制技术,提高了效率和信噪比。 4)无线连接连接(Wireless Connectivity) eCall中还涉及无线连接单元,主要用于卫星定位与电话通讯。关于无线连接单元在后面一节会详细介绍。 敬请期待!
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