汽車電子打造安全、舒適、環(huán)保汽車的行車環(huán)境
汽車相關(guān)的話題近年來(lái)總能在全球媒體占據(jù)很大的版面,一則經(jīng)濟(jì)不景氣的當(dāng)下全球汽車市場(chǎng)面臨不斷的震蕩,二則全球?qū)π履茉雌嚰挠杼嗟钠谕?,新能源汽車的話題總是能吸引廣泛的關(guān)注。而對(duì)于汽車生產(chǎn)和制造需求大增的今天來(lái)說(shuō),還有汽車高速成長(zhǎng)帶來(lái)的社會(huì)話題——汽車產(chǎn)業(yè)高速成長(zhǎng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益以及因此帶來(lái)的城市擁塞、環(huán)境污染以及交通安全等等。
新技術(shù)在汽車上的應(yīng)用正在成為解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。傳統(tǒng)汽車制造商希望利用創(chuàng)新的技術(shù)在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī),甚至連“外行”的Google也悄無(wú)聲息地展開(kāi)了數(shù)十萬(wàn)公里無(wú)人駕駛汽車的實(shí)驗(yàn)。新能源汽車被視為解決汽車高速成長(zhǎng)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題和石油消耗困境的靈丹妙藥,而電池管理和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)成為決戰(zhàn)未來(lái)新能源汽車市場(chǎng)的關(guān)鍵。
設(shè)計(jì)更安全、更智能的汽車
毫無(wú)疑問(wèn),在交通事故頻發(fā)的今天,汽車安全是汽車消費(fèi)的關(guān)注焦點(diǎn)。同時(shí),汽車作為一種給人們生活帶來(lái)極大便利的交通工具,其本身的駕駛便利性也是汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的熱門議題之一。除了前文所述Google的自動(dòng)駕駛汽車,目前部分高階汽車已經(jīng)具備了自動(dòng)泊車功能,而通用汽車前不久更宣布他們正在開(kāi)發(fā)一種新技術(shù),利用這種技術(shù)的汽車將自動(dòng)尋找空車位并全自動(dòng)完成泊車過(guò)程。汽車智能化已然是當(dāng)今汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)。
基于視覺(jué)的先進(jìn)駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)(ADAS)可以從多方面大大提高行車安全性和汽車智能特性。透過(guò)安裝后視/前視/側(cè)視攝影機(jī)和視覺(jué)處理,ECU可以實(shí)現(xiàn)多種功能來(lái)幫助駕駛?cè)颂崆胺婪讹L(fēng)險(xiǎn)。受歡迎的應(yīng)用包括車道偏離告警、遠(yuǎn)光近光調(diào)整、交通標(biāo)志識(shí)別、停車輔助、后視/環(huán)視、防撞等。業(yè)界市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,目前有70%的汽車具備后視功能,30%的高階汽車具備前視功能,到2015年這一比例預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到60%。
圖一 : 先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)在汽車主動(dòng)安全中有廣泛應(yīng)用。
在被動(dòng)安全方面,包含正面氣囊的輔助防護(hù)安全系統(tǒng)(SRS)已經(jīng)成為很多中階轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置。隨著側(cè)面安全氣囊、簾式安全氣囊等氣囊數(shù)的增多,SRS正在向更先進(jìn)的氣囊系統(tǒng)發(fā)展。未來(lái)的趨勢(shì)是低階轎車中將兩個(gè)正面氣囊作為標(biāo)準(zhǔn)配置,而中高階轎車中將出現(xiàn)六個(gè)或更多氣囊,同時(shí)安全氣囊還將趨向于智能化和整合化兩個(gè)方面發(fā)展。
來(lái)自iSuppli公司的汽車研究專題報(bào)告顯示:2011年先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)市場(chǎng)將達(dá)到16.5億美元的營(yíng)收,比2010年的10.5億美元大增57%,2012年成長(zhǎng)率則將上升到63%。作為全球汽車電子技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)廠商,ADI的觀察是,目前全球主要的汽車供貨商和OEM廠商都在利用ADI公司的領(lǐng)先高性能信號(hào)處理技術(shù),在汽車上實(shí)施并部署各種基于雷達(dá)和視覺(jué)的先進(jìn)駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)。
這些能為汽車帶來(lái)極大安全提升的技術(shù)正在從高階車“專利”向中低階車普及,而更低成本的電子組件解決方案將大大縮短這一過(guò)程。例如,ADI在2011年年中推出的高整合度AD8283汽車?yán)走_(dá)模擬前端芯片就是這樣的一款產(chǎn)品,它在單一芯片中包含接收路徑信號(hào)調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)擷取電路,讓雷達(dá)系統(tǒng)可以接收更多數(shù)量的發(fā)射信號(hào)并進(jìn)行譯碼,更重要的是該芯片使汽車廠商能以低廉的成本實(shí)現(xiàn)以前在高階車中實(shí)現(xiàn)的車載雷達(dá)系統(tǒng)。ADI公司的匯聚式處理器Blackfin能夠提供成熟可靠的高性能視訊處理解決方案,適用于從單功能到多功能的各種系統(tǒng),ADI新一代處理器中整合的視覺(jué)預(yù)處理器能夠顯著減輕處理器的負(fù)擔(dān),從而降低對(duì)處理器的性能要求,并進(jìn)一步降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本。此外,ADI優(yōu)化的編譯程序和“圖像工具箱”算法庫(kù)能夠大幅地提高效率和MIPS,基于軟件的結(jié)構(gòu)有助于用戶快速推出與眾不同的終端產(chǎn)品。同時(shí),ADI豐富的產(chǎn)品線還提供視訊譯碼器/編碼器、視訊多任務(wù)器/開(kāi)關(guān)和視訊放大器,為客戶提供系統(tǒng)的解決方案。
不斷進(jìn)步的半導(dǎo)體技術(shù)為廠商提供更多領(lǐng)先選擇。例如在被動(dòng)安全和主動(dòng)安全設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛的MEMS產(chǎn)品上,ADI下一代MEMS產(chǎn)品整合度會(huì)更高,如把陀螺儀和低g加速度傳感器整合在一起等等,高整合MEMS(如加速度傳感器和陀螺儀整合于一身的ADXRS8XX,以及低g值和高g值的加速度傳感器整合在一起的ADXL2XX已經(jīng)在研發(fā)中。