電子化開(kāi)啟汽車(chē)新概念時(shí)代

　　ADI公司汽車(chē)電子行業(yè)中國區市場(chǎng)經(jīng)理許智斌則總結，在主動(dòng)安全領(lǐng)域，側翻與穩定性控制(ESC)是對當今主流安全系統的全新改進(jìn)。需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測車(chē)身姿態(tài)。同時(shí)，由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。這是對MEMS傳感器的一個(gè)挑戰。高級駕駛輔助系統(ADAS)的核心，是通過(guò)視覺(jué)或者雷達技術(shù)檢測車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境信息，經(jīng)DSP處理，然后采取相應的預警或干預措施。由于主動(dòng)安全的核心是信號的采集和處理，所以這對半導體廠(chǎng)商在模擬技術(shù)、高頻技術(shù)以及數字處理方面有很高的要求。ADI可以提供基于視覺(jué)的智能輔助駕駛方案，這一方案采用了我們的DSP、視頻轉換器、視頻放大器等芯片。

　　IHS Automotive資深分析師劉凌青認為，與安全與信息娛樂(lè )系統相關(guān)的汽車(chē)電子領(lǐng)域會(huì )有最大的增長(cháng)潛力，比如先進(jìn)駕駛員輔助系統，導航，車(chē)載智能顯示等。這主要是因為兩方面的原因。第一，消費者和車(chē)廠(chǎng)現在都越來(lái)越關(guān)注這些方面。第二，隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和持續擴大的生產(chǎn)規模，產(chǎn)品的成本也在穩步下降。許多先進(jìn)駕駛員輔助系統(ADAS)都會(huì )用到攝像頭，比如主動(dòng)定速巡航系統，遠近光燈自動(dòng)切換系統，車(chē)道偏離警示系統，360度全景倒車(chē)系統等。這些系統都會(huì )在中國市場(chǎng)上獲得快速的發(fā)展。此外，行車(chē)記錄儀在后裝市場(chǎng)上也正變得越來(lái)越受歡迎。

        德州儀器半導體事業(yè)部汽車(chē)電子業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理姜輝介紹主動(dòng)安全的主要應用有ADAS, ESC等，其能輔助駕駛員進(jìn)行安全預警及處理，對電子系統的要求通常體現在三個(gè)方面，即實(shí)時(shí)性、穩定性和準確性。針對上述要求，TI推出了新的Hercules TMS570 安全微控制器(MCU)，其基于A(yíng)RM Cortex-R4內核，采用單芯片雙核架構，使得系統設計更為精簡(jiǎn)，之前需要用兩顆MCU作冗余的安全系統只需要一顆TMS570芯片和電源即可實(shí)現，在PCB板的布板空間上也更為節??；同時(shí)，ARM Cortex-R4 內核側重實(shí)時(shí)處理（Real time）的特點(diǎn)可保證大數據量處理條件下優(yōu)秀的實(shí)時(shí)響應。TMS570的高端產(chǎn)品還帶有浮點(diǎn)運算能力，能夠進(jìn)一步滿(mǎn)足需要高安全性及實(shí)時(shí)處理的應用。另一方面，借助內嵌雙核鎖步功能，與安全性相關(guān)的保護和診斷功能均由硬件實(shí)現，可幫助客戶(hù)節省大量軟件開(kāi)銷(xiāo)以及開(kāi)發(fā)成本，并且降低軟件開(kāi)發(fā)的難度。

　　展望未來(lái)，汽車(chē)制造商正在高度關(guān)注MPG數據。為實(shí)現此目標，需要強調改進(jìn)或嘗試新的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)，比如混合動(dòng)力、渦輪增壓、直接噴射。為了達到這個(gè)目標，愛(ài)特梅爾汽車(chē)電子亞太區市場(chǎng)總監吳彥翔表示，必須同時(shí)進(jìn)行電子控制和機械改進(jìn)，因而需要更大的微控制器處理能力，并且部署大量的電子傳感器。關(guān)鍵的挑戰就是要使用較少的功耗來(lái)實(shí)現此目標，而這正是汽車(chē)OEM廠(chǎng)商和一級供應商開(kāi)始考慮用于汽車(chē)的更好、更新的半導體解決方案的時(shí)候。愛(ài)特梅爾作為一家汽車(chē)半導體供應商，一直在尋找減少我們解決方案的功耗，同時(shí)增加功能數目的方法。例如，我們擁有瞄準無(wú)刷直流馬達驅動(dòng)的獨特解決方案，由于具備更高的效率，因此其使用將會(huì )增加。

　　傳感器的舞臺

　　相比于前面的傳統技術(shù)，傳感器的應用則是汽車(chē)電子眾多革命性創(chuàng )新的最大動(dòng)力所在，借助各種傳感器，電子技術(shù)將汽車(chē)從簡(jiǎn)單的交通工具變成了真正的智能化移動(dòng)交通工具。汽車(chē)的動(dòng)力，安全及車(chē)身應用功能越來(lái)越全面和深入，對傳感器的需求量及功能也越來(lái)越多，應用領(lǐng)域越來(lái)越廣。比如在動(dòng)力總成方面的速度、壓力、空氣流量溫度等信號檢測，車(chē)身應用里的光線(xiàn)、壓力、空氣質(zhì)量、溫度等，在安全應用領(lǐng)域就更多中要求了，包括用于胎壓檢測，高敏感度壓力傳感器去觸發(fā)氣囊，車(chē)體狀態(tài)的慣性，角度檢測，用于測距的超聲波，雷達及圖像檢測等。對傳感器的要求將會(huì )越來(lái)越智能，功能越集成，接線(xiàn)少，可靠安全。

　　IHS Electronics & Media微機電&傳感器首席分析師Richard Dixon介紹，MEMS壓力感應器在20世紀80年代開(kāi)始被運用于汽車(chē)進(jìn)行引擎管理，隨后許多硅器件被相繼采用，最著(zhù)名的也許是安全氣囊感應器?，F在在高端汽車(chē)中有多達50個(gè)MEMS感應器(4種主要型號，總共至少10種類(lèi)型)。至少18種應用是為壓力傳感器，還有多種其他，如用于夜視系統的微測輻射熱計型微機電系統，探測空氣質(zhì)量的氣體傳感器，和用于防碰撞感應的聲音傳感器等。IHS 認為在未來(lái)的 5-10 年中，傳感器應用不會(huì )有任何放緩的趨向，特別是傳感器和電子器件將延伸至成熟市場(chǎng)中的低價(jià)車(chē)輛，或是新興市場(chǎng)中那些電子器件數量低于平均水平的汽車(chē)中。

　　在前面提及的汽車(chē)主動(dòng)安全方面，需要更多的MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測碰撞的不同部位以及車(chē)身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來(lái)降低系統復雜度和系統成本。由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。對于發(fā)動(dòng)機和動(dòng)力總成的應用，需要諸多傳感器，以及傳感器后端的接口和信號調理芯片。以滿(mǎn)足對壓力，電流，位置，速度，液位，和溫度的參數的精確傳感和信號處理。

　　作為承擔信息捕獲的元器件，傳感器是車(chē)內很多獲取外部信息功能的關(guān)鍵。Aptina公司汽車(chē)、工業(yè)和醫療(AIM)事業(yè)部高級策略市場(chǎng)經(jīng)理Narayan Purohit介紹，由于汽車(chē)的功能要求增加，從基本的后視攝像頭到行人360度視角檢測和交通信號識別等多項其它功能，每輛汽車(chē)中基于CMOS傳感器的攝像頭數目有望增加。這可能加快融合攝像頭系統的發(fā)展，在這樣系統中，單一傳感器將不僅僅是發(fā)揮類(lèi)似機器視覺(jué)的作用，如車(chē)道偏離報警、碰撞報警等，還能夠實(shí)現后視攝像頭、360度視角攝像頭或其它觀(guān)測功能。第二個(gè)主要發(fā)展趨勢是“車(chē)室內”應用，比如駕駛員監控，乘客監控和/或帶有手勢識別功能的信息娛樂(lè )控制。此類(lèi)要求可能加快如“全局快門(mén)”傳感器和手勢識別等相關(guān)技術(shù)的部署和應用。第三，主動(dòng)安全性應用增多可能推動(dòng)符合ISO26262標準，以及未來(lái)與ASIL B和ASIL C系統的符合。

　　安森美半導體全球汽車(chē)電子方案總監賀寶康(Herve Branquart)談及關(guān)于電子穩定程序(ESP)及避免碰撞功能，認為半導體技術(shù)的挑戰就是掌控汽車(chē)中的信號。這些系統透過(guò)長(cháng)線(xiàn)纜連接并將信號傳輸回至互連的計算單元。然后中央控制器將設定要激活的致動(dòng)器優(yōu)先順序。該技術(shù)挑戰之一就是轉向采用微機電系統(MEMS)傳感器，用于這些陀螺儀應用。市場(chǎng)上將出現能夠在單芯片中集成MEMS與智能電路的半導體技術(shù)，帶動(dòng)更大的半導體需求。半導體公司面臨的挑戰就是與傳感器公司競爭，取得他們的原有客戶(hù)。且專(zhuān)門(mén)技能須下傳移到供應鏈?！　?/p>

             

　　另一方面，視頻采集應用將帶來(lái)大量的應用機會(huì )，因為CMOS圖像傳感器的大小受分辨率主導，而非最小技術(shù)設計特征主導。半導體公司將設計更大裸片尺寸的CMOS圖像傳感器。另一方面，必須片上處理圖像傳感信息，以簡(jiǎn)化及加速決策過(guò)程。因此，結合CMOS圖像傳感器及智能電路的技術(shù)將獲從視頻采集應用獲益眾多。當今的雷達、超聲、激光雷達等都是與CMOS圖像傳感器競爭的技術(shù)。但成本仍然是個(gè)問(wèn)題。

　　電動(dòng)與混動(dòng)的障礙

　　電動(dòng)與混合動(dòng)力汽車(chē)代表著(zhù)汽車(chē)節能技術(shù)的未來(lái)，但兩種新動(dòng)力的汽車(chē)雖然前景被一致看好，實(shí)際的市場(chǎng)接受速度卻并不快，英飛凌科技(中國)有限公司汽車(chē)電子中國區市場(chǎng)部總監杜曦認為，主要還是要針對目前的用戶(hù)體驗上，如何使用戶(hù)從駕駛內燃機汽車(chē)到混動(dòng)或電動(dòng)的體驗無(wú)縫銜接。首先當前面臨的主要問(wèn)題比如續航里程短的問(wèn)題，對電池及電池管理技術(shù)等會(huì )有很高的期待。 另外從實(shí)現的技術(shù)路線(xiàn)及系統拓撲結構上，也要考慮系統的性?xún)r(jià)比，如何要能被市場(chǎng)所接受及容易推廣，例如歐洲近兩年來(lái)所提倡的48V啟停(微混)系統，就以其較高的性?xún)r(jià)比得到全球許多車(chē)廠(chǎng)的支持，在現有內燃機基礎上，最少的部件改動(dòng)和添加，就能達到較高的能源節省目標，并且不會(huì )減低用戶(hù)的駕駛體驗?！　?/p>