關(guān)于車載無(wú)線充電方案的分析

羅姆推出支持近距離無(wú)線通信NFC*1的車載無(wú)線充電解決方案，采用意法半導(dǎo)體NFC讀取器IC和8位微控制器。~將Qi標(biāo)準(zhǔn)和NFC技術(shù)相結(jié)合，助力車載應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新~

本解決方案由羅姆開發(fā)中的車載級(jí)(滿足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)*2) 無(wú)線充電控制IC“BD57121MUF-M”（發(fā)射端）、意法半導(dǎo)體（以下簡(jiǎn)稱“ST”）NFC讀取器IC“ST25R3914”以及控制用8位微控制器“STM8A系列”構(gòu)成。

該解決方案支持WPC*3的Qi標(biāo)準(zhǔn)EPP(Extend Power Profile)，可實(shí)現(xiàn)15W供電，是多線圈型產(chǎn)品（可充電范圍是單線圈型的2.7倍左右），充電范圍更寬，可滿足車載充電的要求。

無(wú)線充電技術(shù)由于其可提高連接器的安全性、防水性、防塵性等性能，而在以智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備為主的廣泛領(lǐng)域得以日益普及，在賓館、機(jī)場(chǎng)、咖啡館、汽車中控臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用也日益加速。

目前，普及速度最快的WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)被歐洲汽車標(biāo)準(zhǔn)組織“CE4A*4”采用在車載充電標(biāo)準(zhǔn)中，預(yù)計(jì)，2025年將會(huì)有更多汽車配備支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的充電臺(tái)作為標(biāo)配。

另一方面，充分利用NFC認(rèn)證功能，不僅可通過(guò)與Bluetooth／Wi-Fi配對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)與車載信息娛樂(lè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，同時(shí)還有望應(yīng)用于門鎖功能、引擎啟動(dòng)以及汽車共享系統(tǒng)等。

在這種背景下，作為WPC的正式成員，羅姆利用在無(wú)線充電控制IC領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和優(yōu)異業(yè)績(jī)，與ST的車載NFC讀取器IC相組合，迅速推出了支持NFC的車載無(wú)線充電解決方案。

這兩大技術(shù)的結(jié)合，非常有助于推動(dòng)以智能手機(jī)為核心器件的車載應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，可以用一個(gè)動(dòng)作同時(shí)實(shí)現(xiàn)以智能手機(jī)為首的移動(dòng)終端充電和車內(nèi)Bluetooth／Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)配對(duì)工作。

另外，采用了本解決方案的參考板已于2019年1月16日～18日在東京國(guó)際展覽中心舉辦的“日本國(guó)際汽車電子技術(shù)及與配件博覽會(huì)(AUTOMOTIVE WORLD) ”中展出。

羅姆計(jì)劃后續(xù)將出售該參考板的樣品。與已經(jīng)發(fā)售的Qi認(rèn)證合格的接收端參考板“BD57015GWL-EVK-002”組合，可輕松實(shí)現(xiàn)支持WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)EPP的車載無(wú)線充電。

羅姆未來(lái)還將針對(duì)日益擴(kuò)大的無(wú)線充電市場(chǎng)，率先開發(fā)打造舒適環(huán)境的芯片組。

＜支持NFC的車載無(wú)線充電解決方案的特點(diǎn)＞

1．異物檢測(cè)（檢測(cè)智能手機(jī)內(nèi)的NFC卡）

如果在發(fā)射端和接收端之間存在金屬物體，金屬發(fā)熱可能導(dǎo)致殼體變形或燙傷，為防患于未然，Qi標(biāo)準(zhǔn)要求必須配置金屬類異物檢測(cè)功能，但存在天線檢測(cè)可能會(huì)破壞NFC卡（Suica等）等問(wèn)題。

通過(guò)與NFC功能相結(jié)合，可檢測(cè)到插入智能手機(jī)內(nèi)部等的NFC卡，從而可以防止磁場(chǎng)帶來(lái)的損壞。

2. 利用NFC設(shè)備認(rèn)證可順利實(shí)現(xiàn)車內(nèi)娛樂(lè)系統(tǒng)

以往，當(dāng)智能手機(jī)和車內(nèi)信息娛樂(lè)設(shè)備連接時(shí)，每次都需要進(jìn)行Bluetooth和Wi-Fi配對(duì)設(shè)置。通過(guò)無(wú)線充電與NFC相結(jié)合，不僅可對(duì)智能手機(jī)等移動(dòng)終端進(jìn)行充電，還可通過(guò)NFC認(rèn)證進(jìn)行瞬間配對(duì)，從而可自動(dòng)連接車內(nèi)Bluetooth／Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

僅需將智能手機(jī)放在車內(nèi)的充電臺(tái)上，即可順利實(shí)現(xiàn)與車內(nèi)信息娛樂(lè)設(shè)備的畫面共享和與導(dǎo)航系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

3. 利用NFC的個(gè)人認(rèn)證實(shí)現(xiàn)共享汽車

通過(guò)NFC系統(tǒng)將汽車與智能手機(jī)聯(lián)結(jié)，未來(lái)還有望實(shí)現(xiàn)不依賴于傳統(tǒng)鑰匙或?qū)Ｓ每ǖ墓蚕砥囅到y(tǒng)。

＜關(guān)于羅姆的無(wú)線充電技術(shù)＞

作為WPC的正式成員，羅姆從WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)的制定階段開始就積極參與其中，并積極推動(dòng)滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品開發(fā)，比如迅速開發(fā)出15W級(jí)控制IC和參考設(shè)計(jì)等。

2016年，業(yè)界首款取得15W級(jí)Qi認(rèn)證的參考板“BD57020MWV-EVK-001”（發(fā)射端）和“BD57015GWL-EVK-001”（接收端）開始網(wǎng)售，大大促進(jìn)了無(wú)線充電的普及。

此次，又新開發(fā)出支持AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的車載無(wú)線充電控制IC“BD57121MUF-M”（發(fā)射端）。

＜關(guān)于ST的NFC讀取器IC＞

車載NFC讀取器ICST25R3914/3915是支持ISO14443A/B、ISO15693、FeliCa及ISO 18092 (NFCIP-1) 有源P2P的、接收靈敏度同類最佳的、大功率NFC/HF模擬前端，在中控臺(tái)發(fā)揮著可靠的異物檢測(cè)性能。

ST25R3914配備ST獨(dú)有的自動(dòng)天線調(diào)諧功能，并具有對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性，以減少讀取器、天線周邊金屬（比如中控臺(tái)上放置的硬幣或鑰匙）的影響。另外，還可提供符合MISRA-C:2012標(biāo)準(zhǔn)的RF中間件，非常有助于縮短客戶的車載軟件開發(fā)周期。

＜關(guān)于ST的車載用8位微控制器＞

車載用高性能8位微控制器STM8A系列產(chǎn)品群擁有各種存儲(chǔ)容量和封裝形式，并擁有具備兼容性的豐富組合，可根據(jù)所需的性能和功能等進(jìn)行選擇。

此外，產(chǎn)品陣容中不僅有內(nèi)置數(shù)據(jù)EEPROM的產(chǎn)品，還有配備CAN的產(chǎn)品，可保證的工作溫度范圍高達(dá)150度，可用于各種車載應(yīng)用。

*1) NFC

NFC（Near Field Communication）是利用以13.56MHz工作的非接觸式無(wú)線通信，促進(jìn)引入新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的重要技術(shù)。在智能家居、工業(yè)設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域，NFC的獨(dú)特功能為我們的各種活動(dòng)帶來(lái)了積極影響。NFC技術(shù)主要供應(yīng)商ST的豐富產(chǎn)品組合將在眾多應(yīng)用領(lǐng)域積極推動(dòng)非常有效且安全的解決方案開發(fā)。

*2) AEC-Q100

AEC(Automotive Electronics Council)-Q100是由大型汽車制造商和電子元器件制造商組成的團(tuán)體面向汽車集成電路（IC）制定的各種可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

*3) WPC（Wireless Power Consortium）

Qi標(biāo)準(zhǔn)WPC是旨在制定并普及電子設(shè)備無(wú)線充電技術(shù)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“Qi”而成立的標(biāo)準(zhǔn)化組織。截至2019年1月，共有654家加入，是全球最大的無(wú)線充電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。

*4) CE4A

CE4A(Consumer Electronics for Automotive)是旨在促進(jìn)移動(dòng)電話、便攜式音樂(lè)播放器、導(dǎo)航系統(tǒng)等便攜設(shè)備和車載電子控制單元（ECU）之間接口標(biāo)準(zhǔn)化的組織。