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Uno dei fattori più importanti che alimenta il settore dell’infotainment automobilistico è l’industria dei dispositivi elettronici personali. Smartphone, tablet e laptop sono solo alcuni dei gadget che hanno ispirato il design dei sistemi di interfaccia multimediale per autoveicoli. Le tendenze di mercato dell’elettronica personale possono cambiare così rapidamente che i produttori di automobili e i fornitori Tier-1 devono agire sulla difensiva per tenersi al passo con cicli di progettazione più brevi di quelli a cui sono abituati nel mondo automobilistico.
Dopo l’introduzione dello standard USB Type-C e USB Power Delivery per il mercato dell’elettronica personale nel 2014, il mercato automobilistico ha dovuto adattarsi rapidamente. Si è verificato un costante aumento nelle spedizioni di unità USB negli ultimi anni, mentre il mercato è pronto per una crescita maggiore negli anni a venire. Secondo la società di ricerche di mercato Strategy Analytics saranno circa 23 milioni le porte USB consegnate per le applicazioni automobilistiche nel 2017, con una crescita di oltre 25 milioni di unità nel 2018, il primo anno in cui l’USB Type-C per l’automotive farà il suo debutto sui veicoli.
La crescita dell’USB sui veicoli non deve sorprendere: i consumatori tengono a rimanere connessi quando siedono nei loro veicoli. Il più recente connettore USB è il più versatile mai costruito: l’USB Type-C è un connettore ad alta potenza (fino a 100 W), ad alta velocità (velocità dati fino a USB 3.1) ed è invertibile. È perfetto per l’elettronica personale e, adesso, anche per l’uso automobilistico.
Il forte aumento previsto nelle consegne di USB nell’automotive significa che molte altre aree di un veicolo saranno dotate di porte USB. Le porte USB, progettate per entrare in sottosistemi detti hub multimediali, si trovano solitamente in luoghi remoti, come braccioli, davanti alla leva del cambio, nei vani portaoggetti o in un sedile posteriore, per fornire alimentazione e dati nei punti più comodi di un veicolo. Questi hub multimediali di solito si collegano alla head unit con un cavo da 1-3 m e possono essere progettati come hub passivi o attivi.
Qual è la tipologia migliore per il vostro sistema di infotainment? La differenza principale consiste nel fatto che un hub passivo è solitamente un sottosistema di porte remote senza circuiteria logica, mentre un hub multimediale attivo utilizza un circuito integrato in hub (IC) o un microcontroller (MCU) per programmare funzionalità come USB On-the-Go (OTG).
Progettare un hub multimediale passivo invece di un hub multimediale attivo presenta molti vantaggi, tra cui la diminuzione della ridondanza e la riduzione del time to market. Il motivo per cui si tratta di una scelta migliore è perché molte head unit sono già dotate di una MCU o di un circuito integrato per hub USB in grado di controllare la funzionalità USB OTG. L’eliminazione di un ulteriore controllo digitale nel sottosistema riduce la ridondanza superflua. Inoltre, la possibilità di velocizzare l’avvio di progetti di sottosistemi per hub multimediali passivi con l’aiuto di progetti di riferimento li rende più semplici e riduce al minimo il time to market.
La Figura 1 mostra un progetto di riferimento che funge da sistema per un hub multimediale passivo collegato alla head unit. Nella head unit, il circuito integrato dell’hub USB si prende cura delle funzionalità dell’USB OTG per le applicazioni più diffuse come Apple CarPlay o Android Auto. Gli hub multimediali attivi potrebbero integrare questo circuito dell’hub USB nel sottosistema hub multimediale remoto.
Questo Progetto di riferimento per hub multimediale passivo per autoveicoli con prestazioni avanzate di carica e percorso dati fornisce un approccio unico per le porte multimediali che richiedono la trasmissione di dati. Questo progetto di riferimento presenta una soluzione flessibile e passiva che consente al sistema di scambiare i ruoli con una head unit e di caricare sia dispositivi USB Type-C che dispositivi legacy con una piccola soluzione da 1×2 pollici. Inoltre è in grado di supportare l’USB 2.0 attraverso una porta USB Type-C da 15W.
Figura 1: Schema a blocchi del sistema dell’hub multimediale passivo
Le richieste dei consumatori per la fornitura di energia elettrica ai propri dispositivi elettronici personali sui veicoli continua ad aumentare, e lo stesso accade per gli hub multimediali. Sebbene la progettazione con l’USB Type-C possa risultare impegnativa, l’utilizzo delle risorse di TI per un rapido avvio dei progetti per hub multimediali passivi consentirà di ridurre i tempi e la complessità dei progetti.
Risorse supplementari
Al seguente link sono presenti ulteriori informazioni sulle soluzioni per infotainment e cluster di TI mentre altre informazioni su USB-Type C per applicazioni automotive sono presenti nel post «Un connettore per domarli tutti, oppure no?»
Per saperne di più sugli aspetti di gestione dell’energia dei circuiti integrati per USB Type-C in applicazioni automobilistiche, sul blog di TI è presente un altro interessante post: «Come utilizzare un controller buck doppio nei sistemi di alimentazione per autoveicoli».
