電子化開啟汽車新概念時代

　　ADI公司汽車電子行業中國區市場經理許智斌則總結，在主動安全領域，側翻與穩定性控制(ESC)是對當今主流安全系統的全新改進。需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測車身姿態。同時，由于這樣的傳感器往往安裝在振動比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動沖擊抵御性。這是對MEMS傳感器的一個挑戰。高級駕駛輔助系統(ADAS)的核心，是通過視覺或者雷達技術檢測車輛周圍的環境信息，經DSP處理，然后采取相應的預警或干預措施。由于主動安全的核心是信號的采集和處理，所以這對半導體廠商在模擬技術、高頻技術以及數字處理方面有很高的要求。ADI可以提供基于視覺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，與安全與信息娛樂系統相關的汽車電子領域會有最大的增長潛力，比如先進駕駛員輔助系統，導航，車載智能顯示等。這主要是因為兩方面的原因。第一，消費者和車廠現在都越來越關注這些方面。第二，隨著技術進步和持續擴大的生產規模，產品的成本也在穩步下降。許多先進駕駛員輔助系統(ADAS)都會用到攝像頭，比如主動定速巡航系統，遠近光燈自動切換系統，車道偏離警示系統，360度全景倒車系統等。這些系統都會在中國市場上獲得快速的發展。此外，行車記錄儀在后裝市場上也正變得越來越受歡迎。

        德州儀器半導體事業部汽車電子業務拓展經理姜輝介紹主動安全的主要應用有ADAS, ESC等，其能輔助駕駛員進行安全預警及處理，對電子系統的要求通常體現在三個方面，即實時性、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ARM Cortex-R4內核，采用單芯片雙核架構，使得系統設計更為精簡，之前需要用兩顆MCU作冗余的安全系統只需要一顆TMS570芯片和電源即可實現，在PCB板的布板空間上也更為節?。煌瑫r，ARM Cortex-R4 內核側重實時處理（Real time）的特點可保證大數據量處理條件下優秀的實時響應。TMS570的高端產品還帶有浮點運算能力，能夠進一步滿足需要高安全性及實時處理的應用。另一方面，借助內嵌雙核鎖步功能，與安全性相關的保護和診斷功能均由硬件實現，可幫助客戶節省大量軟件開銷以及開發成本，并且降低軟件開發的難度。

　　展望未來，汽車制造商正在高度關注MPG數據。為實現此目標，需要強調改進或嘗試新的動力傳動技術，比如混合動力、渦輪增壓、直接噴射。為了達到這個目標，愛特梅爾汽車電子亞太區市場總監吳彥翔表示，必須同時進行電子控制和機械改進，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。關鍵的挑戰就是要使用較少的功耗來實現此目標，而這正是汽車OEM廠商和一級供應商開始考慮用于汽車的更好、更新的半導體解決方案的時候。愛特梅爾作為一家汽車半導體供應商，一直在尋找減少我們解決方案的功耗，同時增加功能數目的方法。例如，我們擁有瞄準無刷直流馬達驅動的獨特解決方案，由于具備更高的效率，因此其使用將會增加。

　　傳感器的舞臺

　　相比于前面的傳統技術，傳感器的應用則是汽車電子眾多革命性創新的最大動力所在，借助各種傳感器，電子技術將汽車從簡單的交通工具變成了真正的智能化移動交通工具。汽車的動力，安全及車身應用功能越來越全面和深入，對傳感器的需求量及功能也越來越多，應用領域越來越廣。比如在動力總成方面的速度、壓力、空氣流量溫度等信號檢測，車身應用里的光線、壓力、空氣質量、溫度等，在安全應用領域就更多中要求了，包括用于胎壓檢測，高敏感度壓力傳感器去觸發氣囊，車體狀態的慣性，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越來越智能，功能越集成，接線少，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年代開始被運用于汽車進行引擎管理，隨后許多硅器件被相繼采用，最著名的也許是安全氣囊感應器?，F在在高端汽車中有多達50個MEMS感應器(4種主要型號，總共至少10種類型)。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 認為在未來的 5-10 年中，傳感器應用不會有任何放緩的趨向，特別是傳感器和電子器件將延伸至成熟市場中的低價車輛，或是新興市場中那些電子器件數量低于平均水平的汽車中。

　　在前面提及的汽車主動安全方面，需要更多的MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測碰撞的不同部位以及車身姿態。同時，多種傳感器的融合，來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比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動沖擊抵御性。對于發動機和動力總成的應用，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，傳感器是車內很多獲取外部信息功能的關鍵。Aptina公司汽車、工業和醫療(AIM)事業部高級策略市場經理Narayan Purohit介紹，由于汽車的功能要求增加，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展，在這樣系統中，單一傳感器將不僅僅是發揮類似機器視覺的作用，如車道偏離報警、碰撞報警等，還能夠實現后視攝像頭、360度視角攝像頭或其它觀測功能。第二個主要發展趨勢是“車室內”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控制。此類要求可能加快如“全局快門”傳感器和手勢識別等相關技術的部署和應用。第三，主動安全性應用增多可能推動符合ISO26262標準，以及未來與ASIL B和ASIL C系統的符合。

　　安森美半導體全球汽車電子方案總監賀寶康(Herve Branquart)談及關于電子穩定程序(ESP)及避免碰撞功能，認為半導體技術的挑戰就是掌控汽車中的信號。這些系統透過長線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器優先順序。該技術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，帶動更大的半導體需求。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。且專門技能須下傳移到供應鏈?！　?/p>

             

　　另一方面，視頻采集應用將帶來大量的應用機會，因為CMOS圖像傳感器的大小受分辨率主導，而非最小技術設計特征主導。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，以簡化及加速決策過程。因此，結合CMOS圖像傳感器及智能電路的技術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。但成本仍然是個問題。

　　電動與混動的障礙

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