电子化开启汽车新概念时代

　　ADI公司汽车电子行业中国区市场经理许智斌则总结，在主动安全领域，侧翻与稳定性控制(ESC)是对当今主流安全系统的全新改进。需要MEMS加速度传感器和角速度传感器来感测车身姿态。同时，由于这样的传感器往往安装在振动比较恶劣的位置，所以需要传感器具有很高的振动冲击抵御性。这是对MEMS传感器的一个挑战。高级驾驶辅助系统(ADAS)的核心，是通过视觉或者雷达技术检测车辆周围的环境信息，经DSP处理，然后采取相应的预警或干预措施。由于主动安全的核心是信号的采集和处理，所以这对半导体厂商在模拟技术、高频技术以及数字处理方面有很高的要求。ADI可以提供基于视觉的智能辅助驾驶方案，这一方案采用了我们的DSP、视频转换器、视频放大器等芯片。

　　IHS Automotive资深分析师刘凌青认为，与安全与信息娱乐系统相关的汽车电子领域会有最大的增长潜力，比如先进驾驶员辅助系统，导航，车载智能显示等。这主要是因为两方面的原因。第一，消费者和车厂现在都越来越关注这些方面。第二，随着技术进步和持续扩大的生产规模，产品的成本也在稳步下降。许多先进驾驶员辅助系统(ADAS)都会用到摄像头，比如主动定速巡航系统，远近光灯自动切换系统，车道偏离警示系统，360度全景倒车系统等。这些系统都会在中国市场上获得快速的发展。此外，行车记录仪在后装市场上也正变得越来越受欢迎。

德州仪器半导体事业部汽车电子业务拓展经理姜辉介绍主动安全的主要应用有ADAS, ESC等，其能辅助驾驶员进行安全预警及处理，对电子系统的要求通常体现在三个方面，即实时性、稳定性和准确性。针对上述要求，TI推出了新的Hercules TMS570 安全微控制器(MCU)，其基于ARM Cortex-R4内核，采用单芯片双核架构，使得系统设计更为精简，之前需要用两颗MCU作冗余的安全系统只需要一颗TMS570芯片和电源即可实现，在PCB板的布板空间上也更为节省；同时，ARM Cortex-R4 内核侧重实时处理（Real time）的特点可保证大数据量处理条件下优秀的实时响应。TMS570的高端产品还带有浮点运算能力，能够进一步满足需要高安全性及实时处理的应用。另一方面，借助内嵌双核锁步功能，与安全性相关的保护和诊断功能均由硬件实现，可帮助客户节省大量软件开销以及开发成本，并且降低软件开发的难度。

　　展望未来，汽车制造商正在高度关注MPG数据。为实现此目标，需要强调改进或尝试新的动力传动技术，比如混合动力、涡轮增压、直接喷射。为了达到这个目标，爱特梅尔汽车电子亚太区市场总监吴彦翔表示，必须同时进行电子控制和机械改进，因而需要更大的微控制器处理能力，并且部署大量的电子传感器。关键的挑战就是要使用较少的功耗来实现此目标，而这正是汽车OEM厂商和一级供应商开始考虑用于汽车的更好、更新的半导体解决方案的时候。爱特梅尔作为一家汽车半导体供应商，一直在寻找减少我们解决方案的功耗，同时增加功能数目的方法。例如，我们拥有瞄准无刷直流马达驱动的独特解决方案，由于具备更高的效率，因此其使用将会增加。

传感器的舞台

　　相比于前面的传统技术，传感器的应用则是汽车电子众多革命性创新的最大动力所在，借助各种传感器，电子技术将汽车从简单的交通工具变成了真正的智能化移动交通工具。汽车的动力，安全及车身应用功能越来越全面和深入，对传感器的需求量及功能也越来越多，应用领域越来越广。比如在动力总成方面的速度、压力、空气流量温度等信号检测，车身应用里的光线、压力、空气质量、温度等，在安全应用领域就更多中要求了，包括用于胎压检测，高敏感度压力传感器去触发气囊，车体状态的惯性，角度检测，用于测距的超声波，雷达及图像检测等。对传感器的要求将会越来越智能，功能越集成，接线少，可靠安全。

　　IHS Electronics & Media微机电&传感器首席分析师Richard Dixon介绍，MEMS压力感应器在20世纪80年代开始被运用于汽车进行引擎管理，随后许多硅器件被相继采用，最著名的也许是安全气囊感应器。现在在高端汽车中有多达50个MEMS感应器(4种主要型号，总共至少10种类型)。至少18种应用是为压力传感器，还有多种其他，如用于夜视系统的微测辐射热计型微机电系统，探测空气质量的气体传感器，和用于防碰撞感应的声音传感器等。IHS 认为在未来的 5-10 年中，传感器应用不会有任何放缓的趋向，特别是传感器和电子器件将延伸至成熟市场中的低价车辆，或是新兴市场中那些电子器件数量低于平均水平的汽车中。

　　在前面提及的汽车主动安全方面，需要更多的MEMS加速度传感器和角速度传感器来感测碰撞的不同部位以及车身姿态。同时，多种传感器的融合，来降低系统复杂度和系统成本。由于这样的传感器往往安装在振动比较恶劣的位置，所以需要传感器具有很高的振动冲击抵御性。对于发动机和动力总成的应用，需要诸多传感器，以及传感器后端的接口和信号调理芯片。以满足对压力，电流，位置，速度，液位，和温度的参数的精确传感和信号处理。

　　作为承担信息捕获的元器件，传感器是车内很多获取外部信息功能的关键。Aptina公司汽车、工业和医疗(AIM)事业部高级策略市场经理Narayan Purohit介绍，由于汽车的功能要求增加，从基本的后视摄像头到行人360度视角检测和交通信号识别等多项其它功能，每辆汽车中基于CMOS传感器的摄像头数目有望增加。这可能加快融合摄像头系统的发展，在这样系统中，单一传感器将不仅仅是发挥类似机器视觉的作用，如车道偏离报警、碰撞报警等，还能够实现后视摄像头、360度视角摄像头或其它观测功能。第二个主要发展趋势是“车室内”应用，比如驾驶员监控，乘客监控和/或带有手势识别功能的信息娱乐控制。此类要求可能加快如“全局快门”传感器和手势识别等相关技术的部署和应用。第三，主动安全性应用增多可能推动符合ISO26262标准，以及未来与ASIL B和ASIL C系统的符合。

　　安森美半导体全球汽车电子方案总监贺宝康(Herve Branquart)谈及关于电子稳定程序(ESP)及避免碰撞功能，认为半导体技术的挑战就是掌控汽车中的信号。这些系统透过长线缆连接并将信号传输回至互连的计算单元。然后中央控制器将设定要激活的致动器优先顺序。该技术挑战之一就是转向采用微机电系统(MEMS)传感器，用于这些陀螺仪应用。市场上将出现能够在单芯片中集成MEMS与智能电路的半导体技术，带动更大的半导体需求。半导体公司面临的挑战就是与传感器公司竞争，取得他们的原有客户。且专门技能须下传移到供应链。　　

　　另一方面，视频采集应用将带来大量的应用机会，因为CMOS图像传感器的大小受分辨率主导，而非最小技术设计特征主导。半导体公司将设计更大裸片尺寸的CMOS图像传感器。另一方面，必须片上处理图像传感信息，以简化及加速决策过程。因此，结合CMOS图像传感器及智能电路的技术将获从视频采集应用获益众多。当今的雷达、超声、激光雷达等都是与CMOS图像传感器竞争的技术。但成本仍然是个问题。

电动与混动的障碍

　　电动与混合动力汽车代表着汽车节能技术的未来，但两种新动力的汽车虽然前景被一致看好，实际的市场接受速度却并不快，英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子中国区市场部总监杜曦认为，主要还是要针对目前的用户体验上，如何使用户从驾驶内燃机汽车到混动或电动的体验无缝衔接。首先当前面临的主要问题比如续航里程短的问题，对电池及电池管理技术等会有很高的期待。 另外从实现的技术路线及系统拓扑结构上，也要考虑系统的性价比，如何要能被市场所接受及容易推广，例如欧洲近两年来所提倡的48V启停(微混)系统，就以其较高的性价比得到全球许多车厂的支持，在现有内燃机基础上，最少的部件改动和添加，就能达到较高的能源节省目标，并且不会减低用户的驾驶体验。