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ROHM bietet Wireless Charging Lösung mit NFC-Kommunikation für Automobilanwendungen

Die Kombination des Qi-Standards mit der NFC-Kommunikation ermöglicht innovative Produkte in Automobilanwendungen

ROHM hat die Entwicklung einer Wireless Charging Lösung mit integrierter NFC-Kommunikation für Automobilanwendungen angekündigt. Die neue Lösung kombiniert ROHMs AEC-Q100-qualifizierten Regler-IC zur drahtlosen Energieübertragung (BD57121MUF-M) mit dem NFC-Reader-IC ST25R3914 und einem 8-Bit-Mikrocontroller aus der STM8A-Serie von STMicroelectronics. Das Multi-Coil-Design der neuen Ladelösung entspricht dem Qi-Standard von WPC, der EPP (Extend Power Profile) unterstützt und dem Modul eine Ladeleistung bis zu 15 W ermöglicht. Zudem unterstützt das Multi-Coil-Design einen großen Ladebereich, der bei Fahrzeuganwendungen eine gewisse räumliche Freiheit bietet (2,7 x größerer Ladebereich im Vergleich zu Einzelspulenkonfigurationen). Verbraucher müssen sich deshalb keine Sorgen machen, dass sie ihr Smartphone zum Aufladen exakt auf den vorgesehenen Ladebereich ausgerichtet sein muss.

Die Wireless Charging Technologie, die häufig in tragbaren Geräten wie Smartphones zur Verbesserung der Sicherheit und Widerstandsfähigkeit des Steckverbinders gegen Wasser und Staub eingesetzt wird, findet zunehmend Anwendung in Infrastrukturanwendungen wie Fahrzeugen, Hotels, Flughäfen, Cafés und ähnlichen öffentlichen Einrichtungen. Qi, der populärste Standard zur kabellosen Energieübertragung, wurde bereits von der European Automotive Standards Group (CE4A) als Ladestandard in Fahrzeugen übernommen. Es wird prognostiziert, dass die meisten Autos bis 2025 mit Qi-basierten kabellosen Ladegeräten ausgestattet sein werden.

In der Zwischenzeit bietet die NFC-Kommunikation eine Benutzer-Authentifizierung, die nicht nur die Bluetooth/WiFi-Kommunikation mit dem Infotainment-System erlaubt, sondern auch das Verriegeln/Entriegeln der Türen und das Starten des Motors. NFC ermöglicht außerdem das individuelle Anpassen der Fahrzeugeinstellung an mehrere Fahrer, zum Beispiel die Positionierung von Sitzen und Spiegeln sowie Voreinstellungen für Infotainment und Navigationsziel.

Ein Referenz-Board, das diese Lösungen integriert, wurde vom 16. bis 19. Januar 2019 auf der 11. International Car Electronics Technology Show in Tokio ausgestellt. ROHM plant zudem die Einführung einer Muster-Referenzplatine. Damit können Anwender in Kombination mit ROHMs bereits auf dem Markt befindlicher Qi-zertifizierter Empfängerplatine (BD57015GWL-EVK-002) einfach ein kabelloses Ladegerät für den Automobileinsatz konfigurieren, das zum neuesten Qi-Standard (EPP) kompatibel ist.

Das Referenz-Board ist ab Februar und der BD57121MUF-M ab April verfügbar.

 

Hauptmerkmale

1.Fremdobjekterkennung (erkennt NFC-Karten in Smart-Gehäusen)

Im Qi-Standard ist eine Funktion zur Fremdobjekterkennung enthalten. Diese erfasst metallische Gegenstände, die sich zwischen Sender und Empfänger befinden können und vermeidet auf diese Weise Verformungen oder Schäden durch übermäßige Wärmeentwicklung. Die Entwickler mussten jedoch sicherstellen, dass beim Erkennen der NFC-Antenne die NFC-Karte nicht durch das Magnetfeld beschädigt wird. Dies wurde durch die Integration einer NFC-Kommunikationsfunktion erreicht, die eine NFC-Karte auch dann erfasst, wenn sie in ein Smartphone-Gehäuse oder dergleichen integriert ist.

2.NFC ermöglicht durch Geräteauthentifizierung einen nahtlosen Infotainment-Betrieb

Bisher war es beim Anschluss von Smartphones an Infotainment-Systeme notwendig, für jedes Gerät eine manuelle Kopplung durchzuführen. Durch die Kombination der kabellosen Qi-Ladetechnik mit NFC-Kommunikation ermöglicht ROHM jedoch nicht nur das Laden mobiler Geräte wie Smartphones, sondern durch NFC-Authentifizierung auch die gleichzeitige Kopplung von Bluetooth oder WiFi. Um die gemeinsame Nutzung des Bildschirms für Infotainment und Navigation automatisch einzuleiten, muss der Anwender nur sein Smartphone auf das Lade-Pad legen.

3.Persönliche Authentifizierung mit NFC gestattet gemeinsame Nutzung von Systemen

Für die Zukunft wird erwartet, dass alle Fahrzeuge das NFC-Protokoll verwenden, um intelligente Geräte mit dem Fahrzeugsystem zu verbinden und gemeinsame Funktionen bereitzustellen, die nicht auf traditionelle Schlüssel oder spezielle Karten angewiesen sind.

Wireless Charging Technologie von ROHM

Als reguläres Mitglied des WPC beteiligt sich ROHM aktiv an Arbeitsgruppen, dies bereits seit den Anfängen der Spezifikationsentwicklung des immer beliebter werdenden kabellosen Qi- Energieübertragungsstandards. Das Unternehmen hat frühzeitig Regler-ICs der 15 W Klasse und Referenzdesigns entwickelt, die den Marktanforderungen entsprechen.
Im Jahr 2016 begann ROHM mit dem Vertrieb der branchenweit ersten Qi-zertifizierten Sender- (BD57020MWV-EVK-001) und Empfänger- (BD57015GWL-EVK-001) Referenzboards in der 15 W Klasse. Das neueste Board, das BD57121MUF-M (Sender), ist AEC-Q100-konform und unterstützt Automobilanwendungen.

NFC-Reader-ICs von STMicroelectronics

Die NFC-Reader-ICs ST25R3914/3915 für Automobilanwendungen sind kompatibel mit ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa und ISO18092 (NFCIP-1) Active P2P. Sie verfügen über ein leistungsfähiges analoges Frontend mit erstklassiger Empfängerempfindlichkeit, die eine zuverlässige Fremdobjekterkennung in Fahrzeugmittelkonsolen ermöglicht.
Der ST25R3914 verfügt über eine von ST entwickelte automatische Funktion zur Antennenabstimmung. Diese passt sich an die Umgebungsbedingungen an, um die Auswirkungen von metallischen Gegenständen in der Nähe der Leserantenne zu minimieren, zum Beispiel Schlüssel oder Münzen, die auf der Mittelkonsole liegen. Darüber hinaus ist eine MISRA-C:-2012-konforme HF-Middleware verfügbar, mit der Kunden ihren Softwareentwicklungsaufwand reduzieren können.

8-Bit-Mikrocontroller für Kfz-Anwendungen von STMicroelectronics

Der STM8A, ein leistungsfähiger 8-Bit-Mikrocontroller für den Automobilbereich, ist in einer Vielzahl von Gehäusen und Speichergrößen erhältlich. Das pin-kompatible Portfolio ermöglicht es den Anwendern, für die gewünschten Funktionen und Leistungen das am besten geeignete Produkt auszuwählen. Zudem werden Mikrocontroller mit integrierten Daten-EEPROMs angeboten, darunter auch Modelle mit CAN-Schnittstelle, die einen erweiterten Betriebstemperaturbereich von bis zu 150 °C garantieren und sich somit für eine Vielzahl von Automobilanwendungen eignen.

 

Terminologie

NFC
NFC (Near Field Communication) ist eine etablierte Technologie, die die Einführung innovativer Anwendungen durch kabellose, kontaktlose Kommunikation bei 13,56 MHz ermöglicht. Es wird erwartet, dass die einzigartigen Funktionen von NFC einen signifikanten Einfluss auf eine Vielzahl von Bereichen haben werden, darunter intelligente Häuser, Industrieanlagen und tragbare Geräte. STMicroelectronics, ein führender Anbieter von NFC-Technologien, bietet ein umfassendes Portfolio, mit dem Anwender die effizientesten und sichersten Lösungen für eine Vielzahl von Applikationen entwickeln können.
AEC-Q100
AEC-Q100 ist ein Standard, der auf einem Stresstest zur Prüfung verschiedener Ausfallmechanismen basiert, welcher vom Automotive Electronics Council etabliert wurde. Dies ist eine Organisation bestehend aus großen Automobilherstellern und US-amerikanischen Herstellern von elektronischen Komponenten, die für die Festlegung von Zuverlässigkeitsstandards für den Automobilelektroniksektor verantwortlich sind.
WPC Qi Standard
WPC (Wireless Power Consortium) ist eine Standardorganisation, die gegründet wurde, um den internationalen Qi-Standard für das kabellose Laden zu erarbeiten und zu fördern. Mit über 638 Mitgliedsunternehmen ist WPC derzeit die größte internationale Standardorganisation für kabelloses Laden (Stand November 2018).
CE4A
CE4A (Consumer Electronics for Automotive) ist eine Organisation zur Standardisierung von Schnittstellen zwischen tragbaren Geräten (z.B. Mobiltelefone, kompakte Audioplayer etc.) und elektronischen Steuergeräten in Automobilen (Electronic Control Units).

 

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