車(chē)輛安全關(guān)鍵在汽車(chē)電子

全世界每年有130萬(wàn)人在交通事故中喪生，也就是每天3500多人喪生。正如世界衛生組織的統計數據所示，不同國家的事故類(lèi)型具有很大差異，這與一些因素有關(guān)，包括：公路基礎設施、駕駛標準和能力、公路法規、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)內實(shí)施的安全系統標準。

按每10萬(wàn)人或每10萬(wàn)輛車(chē)的死亡人數計算，這些數據也會(huì )有很大差異。例如，在美國，大型重型車(chē)輛很普遍，而美國的意外事故率遠高于德國。這與德國銷(xiāo)售的汽車(chē)實(shí)施的安全設備級別有關(guān)嗎?

強制佩戴的安全帶、先進(jìn)氣囊和電子穩定性控制幾乎是德國所有汽車(chē)制造商采用的標準。在美國則是另一種情形，美國的生產(chǎn)商可能在更大程度上依賴(lài)牢固的金屬保護。

中國的情況也值得注意。如圖1所示，由于中國極大一部分人沒(méi)有私家車(chē)，因此按每10萬(wàn)人計算得到的死亡人數當然低。

但按每10萬(wàn)輛車(chē)計算出的死亡人數則相當驚人。在這種情況下，有幾個(gè)問(wèn)題值得思考：中國車(chē)輛的風(fēng)險系數高?如果是這樣，這是否因為它們缺少基本的安全設備?
但必須承認的是，隨著(zhù)中國車(chē)輛需求量的迅速提高，部署氣囊、ABS和電子穩定性控制等安全系統將成為強制要求。

安全系統的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)

在現代車(chē)輛中部署安全系統基于兩大動(dòng)因。

首先是嚴格的法規，法規要求汽車(chē)生產(chǎn)商實(shí)施電子安全系統。例如，美國通過(guò)聯(lián)邦機動(dòng)車(chē)輛安全標準(FMVSS)強制實(shí)施電子穩定性控制和胎壓監測系統，在歐洲也即將實(shí)施。

采用安全系統的第二個(gè)重要的因素是，消費者需要更安全的車(chē)輛。在購買(mǎi)車(chē)輛時(shí)，新車(chē)在NCAP(新車(chē)評估程序)中的安全得分通常是做出決策的一個(gè)因素。氣囊和ESP對于正打算購買(mǎi)車(chē)輛的任何一名消費者來(lái)說(shuō)都十分重要。

放眼未來(lái)，消費者的下一波需求重點(diǎn)將是高級駕駛輔助系統(ADAS)，如攝像頭和雷達，以緩解前方撞車(chē)的沖撞力、提供偏離車(chē)道警告和盲點(diǎn)檢測。

根據美國公路安全保險協(xié)議(IIHS)統計數據顯示，如果車(chē)輛配備了防撞車(chē)功能，如盲點(diǎn)檢測、偏離車(chē)道警告和自適應前燈，每3件致命的車(chē)禍事故中和5件嚴重或中等程度的車(chē)禍事故中，分別有1件是可以避免的。

車(chē)輛電子系統的更加普及將會(huì )推動(dòng)價(jià)格下降，而下降的系統價(jià)格又將在所有汽車(chē)制造商中進(jìn)一步催生新的安全系統。

供應商面臨的新挑戰

電子安全系統由于對人類(lèi)具有直接影響，現在開(kāi)始采用更嚴格的要求。功能安全標準IEC61508及其未來(lái)車(chē)輛自適應標準ISO26262，現已在業(yè)內應用，以確保車(chē)輛電子系統充分的安全性。該ISO文檔定義了4個(gè)車(chē)輛安全集成級別(ASIL)，其中ASIL D代表最高安全級別。

這些新要求與汽車(chē)電子協(xié)會(huì )(AEC)AEC-Q100或ISO-9000質(zhì)量要求一樣，對整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程具有影響。從開(kāi)始該設計流程起，就必須收集證據來(lái)證明該產(chǎn)品是按照法規標準開(kāi)發(fā)的。找到的任何潛在風(fēng)險必須制成文檔，以確保充分降低風(fēng)險。還必須開(kāi)發(fā)新工具來(lái)支持車(chē)輛質(zhì)量保證系統的這個(gè)新增元件。

飛思卡爾最近針對此類(lèi)法規要求的安全應用，推出了新開(kāi)發(fā)的雙核微控制器。雙核MPC564xL Power Architecture®MCU 系列包括兩個(gè)“通道”，每個(gè)通道由一個(gè)內核、總線(xiàn)、中斷控制器、內存控制器和其他內核相關(guān)模塊組成。針對這些安全關(guān)鍵應用，現在還推出另一種方法取代了使用2個(gè)MCU的方法，雙核MCU以更具性?xún)r(jià)比的價(jià)格實(shí)現車(chē)輛安全。

氣囊：新型MEMS傳感器和SBC

發(fā)生車(chē)禍時(shí)，車(chē)輛可以馬上減速，而它的結構可以吸收大部分沖撞力。氣囊起到了安全輔助作用，可以減少乘客的頭部和上身撞到車(chē)內某個(gè)部件上的風(fēng)險。它們還有助于幫助減輕導致嚴重傷害的風(fēng)險，而將撞車(chē)的沖撞力更均勻地分散到乘客的身體各部。從開(kāi)始發(fā)生車(chē)禍算起，整個(gè)部署和充氣過(guò)程只需要大約50毫秒，比眨眼的速度都快。

由于車(chē)禍中車(chē)輛改變速度的過(guò)程極快，MEMS傳感器必須在幾毫秒內檢測到這一影響，而且氣囊必須迅速充氣才能有助于降低乘客撞到車(chē)內部件的風(fēng)險。

飛思卡爾最近宣布推出幾款新產(chǎn)品，以滿(mǎn)足氣囊解決方案的嚴格要求。這些產(chǎn)品包括基于MEMS的 MMA5xxxW衛星撞車(chē)加速器，基于MEMS的MMA68xxQ雙軸碰撞傳感器(用于氣囊ECU)和MC33789氣囊系統基礎芯片(SBC)。

衛星碰撞傳感器 飛思卡爾MMA5xxxW是業(yè)內第一款采用QFN(方型扁平無(wú)引線(xiàn)封裝)的 PSI5 X軸或Z軸衛星慣性傳感器，可實(shí)現小體積。MMA5xxxW慣性傳感器系列支持體積更小、更穩定的前方和側面氣囊衛星解決方案，并通過(guò)飛思卡爾先進(jìn)的過(guò)阻尼傳感器改善了系統抵抗寄生振動(dòng)不穩定性的能力。與PSI5 R1.3標準協(xié)議相比，這些慣性傳感器能夠作為整個(gè)PSI5氣囊系統的一部分輕松進(jìn)行集成，它還包括總線(xiàn)開(kāi)關(guān)驅動(dòng)，從而實(shí)現性?xún)r(jià)比極高的菊花鏈配置。