2008年汽車(chē)電子的9大應用開(kāi)發(fā)和改進(jìn)亮點(diǎn)

　　受經(jīng)濟快速發(fā)展影響，中國在2006年的汽車(chē)銷(xiāo)售量已達到720萬(wàn)輛，首次超過(guò)日本成為僅次于美國的全球第二大汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)。由于業(yè)界普遍認為，明年中國的經(jīng)濟增速仍將達到兩位數，因此中國的汽車(chē)銷(xiāo)售量仍有望以15%到20%的速度增長(cháng)，也就是說(shuō)明年中國的新車(chē)銷(xiāo)售量有望超過(guò)1千萬(wàn)輛。

　　對于成長(cháng)中的新興中國本土品牌汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，要想在如此龐大的汽車(chē)市場(chǎng)搶到更多的份額，就必須快速在市場(chǎng)上樹(shù)立起自己獨特的品牌形象和為人稱(chēng)道的口碑，而在歐美日韓系汽車(chē)制造商擁有深厚技術(shù)積累的傳統強項(如發(fā)動(dòng)機/車(chē)身機械設計及制造)上正面強攻顯然并非良策，最聰明的競爭戰略無(wú)疑應該將重點(diǎn)放在大家都差不多處于同一起跑線(xiàn)上的新興汽車(chē)電子領(lǐng)域。事實(shí)上，對于喜歡追求時(shí)尚、標新立異、使用體驗、以及具有強烈攀比心理的中國消費者而言，這也是投資最少、上市周期最短和最易見(jiàn)效的一條捷徑。

　　那么，哪些將成為2008年汽車(chē)電子的差異化發(fā)展亮點(diǎn)呢?在筆者看來(lái)，前視/側視雷達系統、可視/雷達混合倒車(chē)系統、電動(dòng)/加熱后視鏡、LED尾燈/HID車(chē)頭燈、電動(dòng)防夾車(chē)窗、遙控智能車(chē)匙、GPS/GSM導航防盜系統、移動(dòng)電視/DVD影音播放系統、以及智能空調系統將成為9個(gè)最主要的應用開(kāi)發(fā)和改進(jìn)亮點(diǎn)。它們中的任何一點(diǎn)都可以成為2008年某型汽車(chē)的最耀眼賣(mài)點(diǎn)，當然，如果一部汽車(chē)能同時(shí)在以上幾個(gè)方面大做文章的話(huà)，那么競爭優(yōu)勢就更大了。

　　亮點(diǎn)1：前視/側視雷達系統

　　前視/側視雷達系統可極大地增強汽車(chē)在大霧或大雨天氣下行駛的安全性，特別是在高速公路上，因為它可將駕駛員的能見(jiàn)度從肉眼的幾米擴大到前方270度扇區內2百米左右半徑的地方，并將前方和兩側2百米半徑范圍內的障礙物與本車(chē)的距離、相對速度、追及時(shí)間實(shí)時(shí)在汽車(chē)平板顯示器上以醒眼方式顯示出來(lái)，或在超過(guò)警戒門(mén)限后自動(dòng)以語(yǔ)音報告駕駛員，駕駛員在接獲警報后再以自動(dòng)或半自動(dòng)的方式轉換車(chē)道、減速、打信號燈、甚至剎車(chē)。由于前視/側視雷達的功率不能太大(如太大會(huì )影響或干擾其它無(wú)線(xiàn)系統的正常工作)，因此前視和側視雷達的工作距離一般限制在2百米之內，而這要求前視/側視雷達的發(fā)射和接收器件必須工作在60GHz左右的微波頻段上。

　　前視/側視雷達系統硬件主要由微波天線(xiàn)、調諧器、功率放大器、PLL、ADC/DAC、帶通濾波器、解調器、調制器、DSP以及應用處理器組成，這其中最難的是目前能做出60GHz調諧器、解調器、調制器、濾波器、PLL和功率放大器的微波器件供應商并不多。目前市場(chǎng)上主要的調諧器、解調器、PLL、調制器、濾波器和功率放大器供應商有TI、Maxim、NXP、英飛凌、IDT、瀾起、ADI、Microtune、DiBCom、RFMD、安華高、瑞薩科技、Broadcom、瑞科信(Xceive)、飛思卡爾、SiGe、Atmel、Trident Microsystems、ETI、ST、日本村田制作所、Frontier Silicon、Linear、Micrel、Hittite和Sirenza。

　　亮點(diǎn)2：可視/雷達混合倒車(chē)系統

　　目前流行的雷達倒車(chē)系統的一個(gè)致命缺陷是不能100%地向駕駛員精準地報告尾部可能存在的危險性，例如，地上的尖角石頭或橫在半空中的棱角性物體，它們都有可能因電磁波的散射特性而無(wú)法被倒車(chē)雷達發(fā)現。這也是目前的汽車(chē)駕校一再告誡學(xué)員倒車(chē)前一定要扭頭看一看的原因?？梢?雷達混合倒車(chē)系統很好地彌補了現有雷達倒車(chē)系統的弱點(diǎn)，它通過(guò)在汽車(chē)尾部安裝1到2個(gè)百萬(wàn)像素級的CMOS圖像傳感器，可清晰地將汽車(chē)尾部的所有細節一覽無(wú)遺地顯示在汽車(chē)儀表板上。這種混合倒車(chē)系統的問(wèn)世與普及將使得駕駛員的扭頭倒車(chē)現象成為逐漸消失的一道歷史風(fēng)景線(xiàn)。

　　倒車(chē)雷達系統所需的功率較小，一般最大工作距離只需要有五米即可，與前視雷達相比，它不需要太高的工作頻段，而且對功放的要求也較低，因此上述大部分微波器件供應商大都能提供倒車(chē)雷達系統所需的射頻元器件。但它對響應速度和精度的要求比前視雷達要高，不過(guò)，這一要求可由DSP、算法和應用軟件來(lái)完成，基本上不會(huì )出現無(wú)米下炊的情況。

　　亮點(diǎn)3：電動(dòng)/加熱后視鏡

　　電動(dòng)/加熱后視鏡對中國汽車(chē)消費者來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常貼心的設計，因為中國目前的公路已是車(chē)滿(mǎn)為患，尤其是大城市住宅小區內的馬路停車(chē)場(chǎng)，往往一條狹窄的馬路上既要停一部車(chē)又要過(guò)一部車(chē)。對過(guò)路的駕駛員來(lái)說(shuō)，最擔心的就是不小心刮傷停泊車(chē)的后視鏡。電動(dòng)后視鏡使得車(chē)主在車(chē)停穩后可收起后視鏡，從而有效地避免了這一問(wèn)題的發(fā)生。加熱后視鏡在大霧和大雨天氣特別有用，首先是因為車(chē)主不必再在干凈整潔的駕駛座邊上準備一塊抹布，也不必再不勝其煩地頻繁開(kāi)窗擦干擦亮后視鏡，其次也不必再為找地方安放這塊必不可少的抹布而煩惱，加熱后視鏡可保證在任何天氣環(huán)境下永遠光可鑒車(chē)，上述三種汽車(chē)電子應用不僅可確保車(chē)主在開(kāi)車(chē)時(shí)總是能保持像紳士一樣的優(yōu)雅和從容不迫，而且也大大提高了開(kāi)車(chē)的安全性。

　　電動(dòng)/加熱后視鏡的硬件實(shí)現主要依賴(lài)下列元器件：MCU、繼電器、驅動(dòng)器、小電動(dòng)機、伺服機構、溫度傳感器、電熱絲或石英棒。當需要收起后視鏡時(shí)，MCU通過(guò)一個(gè)I/O口給固態(tài)繼電器的輸入端送一個(gè)直流電壓，該繼電器就會(huì )逆變輸出一個(gè)交流電壓去驅動(dòng)小電動(dòng)機，然后再通過(guò)一個(gè)伺服機構收起或打開(kāi)后視鏡。需要注意的一點(diǎn)是，由于電動(dòng)機靜止時(shí)輸入阻抗很小，啟動(dòng)瞬間浪涌電流很大，因此必須在固態(tài)繼電器的輸出端接一個(gè)熱敏電阻來(lái)抑制瞬間浪涌電流，也可串接一個(gè)泰科/瑞侃的PolySwitch自恢復可變電阻器件，或并接泰科/瑞侃的SiBar晶閘管浪涌保護器。

　　當碰到大雨或大霧天氣時(shí)，MCU通過(guò)另一個(gè)I/O口給固態(tài)繼電器的輸入端送一個(gè)直流電壓，該繼電器就會(huì )逆變輸出一個(gè)220V的交流電壓去驅動(dòng)電熱絲或石英棒，當內部溫度達到一定閾值時(shí)，溫度傳感器就會(huì )自動(dòng)給MCU發(fā)出一個(gè)中斷信號，要求它關(guān)斷該直流繼電器。注意，直流繼電器一般需要配一個(gè)吸收電路。吸收電路是為防止從電源中傳來(lái)的尖峰、浪涌(電壓)對開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動(dòng)作)而設計的，一般是用串聯(lián)吸收電路或非線(xiàn)性電阻(壓敏電阻器)。

　　目前業(yè)內主要的固態(tài)繼電器及其驅動(dòng)器供應商有泰科/瑞侃、松下電工、歐姆龍、廈門(mén)宏發(fā)、臺灣松川和安森美，熱敏電阻和壓敏電阻主要供應商有愛(ài)普科斯(Epcos)。

　　亮點(diǎn)4：LED尾燈/HID頭燈

　　LED尾燈是近年來(lái)十分流行的一種設計趨勢，主要的原因是LED尾燈在有效地防止或減少汽車(chē)追尾事故方面是非常有用的，因為剎車(chē)時(shí)點(diǎn)亮LED尾燈所需的時(shí)間比其它類(lèi)型的燈都要短，而且LED尾燈的亮度更大。此外，LED尾燈的BOM成本和開(kāi)發(fā)成本都較低，這些獨特的性能和成本優(yōu)勢使得它無(wú)可爭議地成為未來(lái)主流的汽車(chē)尾燈之選。

　　LED尾燈主要由高亮度LED及其驅動(dòng)器組成，目前生產(chǎn)高亮度LED和驅動(dòng)器的供應商主要有：Lumileds、Cree、Nichia、歐姆龍、Avago、IR、TI、Maxim、Linear、OnSemi、Fairchild和NSC。

　　HID(高強度放電)車(chē)頭燈可以改善汽車(chē)司機的能見(jiàn)距離，大大提高駕駛安全性。不過(guò)，這一產(chǎn)品需要專(zhuān)門(mén)的啟輝器來(lái)驅動(dòng)。該啟輝器需要三個(gè)關(guān)鍵元件(即薄膜電容器、脈沖變壓器、開(kāi)關(guān)火花隙)才能實(shí)現驅動(dòng)所需的高壓脈沖。由于HID車(chē)頭燈會(huì )產(chǎn)生高溫和汽車(chē)行駛會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)，因此要求這三種電子元件具有很高的溫度穩定性和機械強度。

　　目前市場(chǎng)上主要的薄膜電容器供應商有：德國愛(ài)普科斯、日本松下、Arcotronics Italia SpA公司、Kyocera/AVX、德國WIMA、芬蘭Evox-Rifa公司、中國廈門(mén)法拉電子、以及中國銅峰電子。

　　愛(ài)普科斯目前已采用聚萘酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PEN)開(kāi)發(fā)出能經(jīng)受高達150℃工作溫度的薄膜電容器。它采用了疊層技術(shù)以實(shí)現較小的機械尺寸。此外，其6kV/μs的脈沖強度使得它特別適用于汽車(chē)啟輝線(xiàn)路。

　　亮點(diǎn)5：電動(dòng)防夾車(chē)窗

　　作為一種十分人性化的安全設計，汽車(chē)電動(dòng)防夾車(chē)窗已經(jīng)在歐美高檔車(chē)上流行開(kāi)來(lái)，它的設計目標是徹底消除目前汽車(chē)上流行的電動(dòng)車(chē)窗在自動(dòng)關(guān)閉過(guò)程中可能引起的卡死、擠壓及傷人危險。因為電動(dòng)車(chē)窗是沒(méi)有感覺(jué)的，如果司機稍不留神，那么就很容易對乘坐的兒童帶來(lái)潛在的危險性，因為他們的手或頭很容易被上升的玻璃夾著(zhù)或傷著(zhù)。對于緊盯世界高檔車(chē)設計潮流的中國本土品牌汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)十分容易實(shí)現和吸引客戶(hù)的差異化設計功能，因為這可使得他們能夠很快提供新的賣(mài)點(diǎn)和創(chuàng )造更高的利潤。

　　目前，業(yè)界考慮用于實(shí)現這一防夾功能的技術(shù)方法主要有壓力傳感和紅外檢測兩種。紅外檢測方法是利用紅外光檢測有無(wú)異物在電動(dòng)車(chē)窗移動(dòng)范圍內，從而控制玻璃移動(dòng)，這種方法可防止異物直接接觸到玻璃。這種方法的好處是，乘員的頭、手或身體永遠不會(huì )有被夾的可能，除非這套系統工作不正常了。

　　紅外檢測控制系統主要由一排紅外光源、光學(xué)傳感器、紅外發(fā)射器和接收器組成，它一般安裝在車(chē)窗的內飾件上或窗槽內，可連續精確地掃描指定的區域。一旦檢測到有異物，傳感器會(huì )極迅速地把信息反饋至汽車(chē)電子控制單元(ECU)，ECU實(shí)時(shí)發(fā)出指令使電動(dòng)機停止運轉或反轉。

　　不過(guò)，很多業(yè)內專(zhuān)家級人士均推崇壓力傳感方案。例如，香港歐聯(lián)創(chuàng )意有限公司科研總監Peter Chan表示：“目前業(yè)界主流的汽車(chē)防夾電動(dòng)車(chē)窗設計基本上都是壓力傳感型的。在汽車(chē)這一特殊的應用環(huán)境中，紅外技術(shù)的可靠性不可能滿(mǎn)足汽車(chē)苛刻的使用要求，因為各種惡劣的氣候條件(如大雨、濃霧和灰塵)都會(huì )嚴重影響到紅外光源的性能，在這些極端情況下，紅外系統很難保證正常工作，因此這一方案基本上已遭到大多數主要汽車(chē)制造商的否定。”