瑞萨汽车仪表解决方案

当今各种应用的整合正在加速发展，瑞萨以汽车、移动终端、PC/AV三个前沿领域的解决方案为核心，以在多个领域培育出的专门技术，为客户提供满足其需求的开发平台。此外，瑞萨还凭借着雄厚的科研实力，在以微控制器为核心，以模拟器件、功率器件等丰富的产品阵容支持着汽车领域的前沿应用，提供符合世界标准的器件和开发环境，同时，瑞萨作为FlexRay、Autosar、Jaspar等协会会员，与世界各标准化团体成员一同控讨前沿技术、参与各种标准化活动。

瑞萨提出了“汽车的进化从瑞萨开始”。因此，瑞萨在全方位的应用中，提供强大的功能、卓越性能及可靠的解决方案。诸如在汽车车身和舒适设备方面，提供了仪表板、AFS(适应前大灯系统)、BCM(车身控制模块)车门、座椅、电动车窗、雨刷器、空调、智能钥匙、动力传动系统、发动机控制、变速箱控制等;在驾驶员信息系统方面，提供了GPS导航、远程信息处理技术、汽车音响 、Bluetooth等;在被动安全方面，提供了诸如安全气囊、TMPS(胎压监测系统)、ABS(防抱死刹车系统)等;在主动安全方面，提供了诸如ACC(自适应巡航控制)、激光雷达、毫米波雷达、泊车辅助系统等;在车载网络方面，提供了FlexRayx，CAN，LIN等。这些都是瑞萨致力发展的项目。

一、瑞萨汽车仪表盘用MCU的市场占有率

瑞萨作为汽车电子研究、开发于一体的著名厂商，一直以来致力于把其核心产品面向全球推厂，据统计，全球15家OEM车厂采用了瑞萨MCU，其中北美有1家，欧洲有7家，日本有7家公司。在全球占据了18%的份额，其中日本更是高达38%，如图1所示。

二、汽车仪表盘发展趋势

由于一般动圈式指示表具有抗震性能差、过载能力弱、指针易抖动等弱点，而动磁式十字交叉机也存在一致性、通用性差的缺点，业内人士和专家普遍看好步进电机式汽车仪表。

步进电机式仪表与先前的模拟式(动圈式或动磁式十字交叉线圈)仪表相比有显著特点：

指示精度高;

一致性比较好;

重复性和通用性较好;

可靠性和稳定性高。

下一代汽车仪表，将向集成大规模图像显示功能、网关功能等方向发展。如图2所示。

三、仪表盘MCU产品发展蓝图

瑞萨针对汽车仪表的不同发展阶段，准备了一系列高品质的MCU方案。从满足汽车仪表要求的基本型H8S/2282、H8S/2280，到高端的H8SX/1544、SH-2A等，能分别满足不同客户的需求。如图3所示。

四、瑞萨汽车仪表盘用MCU介绍

瑞萨充分地考虑到不同客户的需求，在低端方面，推出了面向标准式仪表板基本型基本型H8S/228x，并提供面向Hybrid型的H8S/26xx和H8SX/154x。在高端方面，瑞萨除了提供H8SX/1544、SH-2A等以外，还计划提供高性能的H8SX/17xx和SH2-A。此外，瑞萨还将推广面向纯图形显示的SH-4及SH-4A MCU产品。

瑞萨一直以来非常重视中国巨大的市场，瑞萨首先推出了面向标准式显示的MCU“H8S/2280”。这是基于现有的H8S/2282开发的低价位产品，其市场化和设计工作全部在中国进行，通过省去CAN接口实现了低成本化。另外LCD的尺寸也根据中国的规格进行了修改。

目前，瑞萨在中国推出面向Hybrid型的H8SX/154x是现今欧洲刚开始搭载的仪表板，相信在市场飞速发展的中国，3～4年以后的需求将会大幅度增加。

H8S/228X是款硬件资源较为齐全的典型汽车仪表专用MCU，集4电机驱动、28×4 LCD液晶驱动为一体的单片专用MCU。满足车速、转速、油量、冷却水液位的信号采集、指针指示，以及里程、行车电脑的计算、显示。是款具有汽车工业级品质、高速运算能力的16位MCU。随着国内汽车仪表技术发展，对仪表的性能及可靠性要求进一步提高，H8S/228X的设计方案具有明显优势。

在H8S/228X MCU中嵌入“大正软件平台”，使之开发周期大为缩短。“大正软件平台”作为汽车(摩托车)通用技术平台，应具有最大的应用灵活性，以及高可靠性、高性价比。它采用功能可编程的组态方式，完成多种仪表设计。即通过在线调试设备修改设置参数来满足仪表各项功能要求。如步进电机/十字线圈选择，各种样式LCD输出，电阻/PWM信号源的参数自适应匹配，指针刻度在线修正等，都无需重新编制软件。H8S/228X 连接示意图如图4所示。

瑞萨除了半导体器件以外，还提供作为开发环境的仿真器(E10A)和评价板。另外，在OS和CAN驱动器等标准软件方面，还有国际标准的Vector Infomatik公司作为强大的后援。H8S/2280和H8SX1544概述如表1、表2所示，方框图如图5、图6所示。

在图5中，分述如下：

SCI：串行通信接口

LCD：液晶显示

TPU：定时器脉冲单元

五、瑞萨汽车仪表盘方案

瑞萨在进行汽车电子研发的时候，不仅仅只是为了研制产品，而是想用户所想，在初始研发产生的时候就想到为用户提供一揽子的解决方案，比如瑞萨的单片机开方案、H8S/2282仪表方案、H8S/2282仪表框图、H8S/1544CAN仪表方案、H8S/1544CAN仪表框图等等。

六、与步进电机厂家的合作

瑞萨和伟力在汽车仪盘领域开展了良好的技术合作：VID拥有先进的精密机电技术，提供仪表步进电机;Renesas为全球MCU领先供应商，提供仪表用微控制器。

伟力驱动技术(深圳)有限公司致力于汽车工业精密机电产品，如仪表步进电机、时钟步进电机、电机驱动芯片、电机卡座等。其中VID29系列仪表步进电机、VID69系列时钟电机广泛应用在汽车仪表上，并成为国内应用普遍的车用仪表电机品牌。它们的特点如下所示。

VID29的特点：

●宽电压：3.5～10V

●低功率：低于20mA，5V

●工作环境温度：-40～105℃

●超薄外形尺寸：Φ30mm×7.0mm

●高精度：步距角最小可达1/12°

●长寿命：采用汽车级特种工程塑齿形设计

VID23的特点：

●透明指针轴

●发光亮度强

●最大角速度：400°/s

●低功耗：20mA，5V，2×100mW

●高精度 宽温度范围 低功耗 超薄设计 长寿命

VID28的特点：

●独特的双指针独立输出功能

●工作电压范围：3.5～10V

●低功耗：20mA，5V，2×100mW

●高精度 宽温度范围 低功耗 超薄设计 长寿命

我们相信，瑞萨提供的基于汽车电子的仪表最终能够充分满足用户的需求，我们将与时俱进，及时跟进最新的技术，继续提供核心的解决方案。