2008年汽車電子的9大應(yīng)用開發(fā)和改進(jìn)亮點(diǎn)

受經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展影響，中國在2006年的汽車銷售量已達(dá)到720萬輛，首次超過日本成為僅次于美國的全球第二大汽車銷售市場。由于業(yè)界普遍認(rèn)為，明年中國的經(jīng)濟(jì)增速仍將達(dá)到兩位數(shù)，因此中國的汽車銷售量仍有望以15%到20%的速度增長，也就是說明年中國的新車銷售量有望超過1千萬輛。

對于成長中的新興中國本土品牌汽車制造商來說，要想在如此龐大的汽車市場搶到更多的份額，就必須快速在市場上樹立起自己獨(dú)特的品牌形象和為人稱道的口碑，而在歐美日韓系汽車制造商擁有深厚技術(shù)積累的傳統(tǒng)強(qiáng)項（如發(fā)動機(jī)/車身機(jī)械設(shè)計及制造）上正面強(qiáng)攻顯然并非良策，最聰明的競爭戰(zhàn)略無疑應(yīng)該將重點(diǎn)放在大家都差不多處于同一起跑線上的新興汽車電子領(lǐng)域。事實上，對于喜歡追求時尚、標(biāo)新立異、使用體驗、以及具有強(qiáng)烈攀比心理的中國消費(fèi)者而言，這也是投資最少、上市周期最短和最易見效的一條捷徑。

那么，哪些將成為2008年汽車電子的差異化發(fā)展亮點(diǎn)呢？在筆者看來，前視/側(cè)視雷達(dá)系統(tǒng)、可視/雷達(dá)混合倒車系統(tǒng)、電動/加熱后視鏡、LED尾燈/HID車頭燈、電動防夾車窗、遙控智能車匙、GPS/GSM導(dǎo)航防盜系統(tǒng)、移動電視/DVD影音播放系統(tǒng)、以及智能空調(diào)系統(tǒng)將成為9個最主要的應(yīng)用開發(fā)和改進(jìn)亮點(diǎn)。它們中的任何一點(diǎn)都可以成為2008年某型汽車的最耀眼賣點(diǎn)，當(dāng)然，如果一部汽車能同時在以上幾個方面大做文章的話，那么競爭優(yōu)勢就更大了。

亮點(diǎn)1：前視/側(cè)視雷達(dá)系統(tǒng)

前視/側(cè)視雷達(dá)系統(tǒng)可極大地增強(qiáng)汽車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度從肉眼的幾米擴(kuò)大到前方270度扇區(qū)內(nèi)2百米左右半徑的地方，并將前方和兩側(cè)2百米半徑范圍內(nèi)的障礙物與本車的距離、相對速度、追及時間實時在汽車平板顯示器上以醒眼方式顯示出來，或在超過警戒門限后自動以語音報告駕駛員，駕駛員在接獲警報后再以自動或半自動的方式轉(zhuǎn)換車道、減速、打信號燈、甚至剎車。由于前視/側(cè)視雷達(dá)的功率不能太大（如太大會影響或干擾其它無線系統(tǒng)的正常工作），因此前視和側(cè)視雷達(dá)的工作距離一般限制在2百米之內(nèi)，而這要求前視/側(cè)視雷達(dá)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(cè)視雷達(dá)系統(tǒng)硬件主要由微波天線、調(diào)諧器、功率放大器、PLL、ADC/DAC、帶通濾波器、解調(diào)器、調(diào)制器、DSP以及應(yīng)用處理器組成，這其中最難的是目前能做出60GHz調(diào)諧器、解調(diào)器、調(diào)制器、濾波器、PLL和功率放大器的微波器件供應(yīng)商并不多。目前市場上主要的調(diào)諧器、解調(diào)器、PLL、調(diào)制器、濾波器和功率放大器供應(yīng)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(dá)混合倒車系統(tǒng)

目前流行的雷達(dá)倒車系統(tǒng)的一個致命缺陷是不能100%地向駕駛員精準(zhǔn)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法被倒車?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)。這也是目前的汽車駕校一再告誡學(xué)員倒車前一定要扭頭看一看的原因?？梢?雷達(dá)混合倒車系統(tǒng)很好地彌補(bǔ)了現(xiàn)有雷達(dá)倒車系統(tǒng)的弱點(diǎn)，它通過在汽車尾部安裝1到2個百萬像素級的CMOS圖像傳感器，可清晰地將汽車尾部的所有細(xì)節(jié)一覽無遺地顯示在汽車儀表板上。這種混合倒車系統(tǒng)的問世與普及將使得駕駛員的扭頭倒車現(xiàn)象成為逐漸消失的一道歷史風(fēng)景線。

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)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(dá)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(yīng)商大都能提供倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)所需的射頻元器件。但它對響應(yīng)速度和精度的要求比前視雷達(dá)要高，不過，這一要求可由DSP、算法和應(yīng)用軟件來完成，基本上不會出現(xiàn)無米下炊的情況。

亮點(diǎn)3：電動/加熱后視鏡

電動/加熱后視鏡對中國汽車消費(fèi)者來說是一個非常貼心的設(shè)計，因為中國目前的公路已是車滿為患，尤其是大城市住宅小區(qū)內(nèi)的馬路停車場，往往一條狹窄的馬路上既要停一部車又要過一部車。對過路的駕駛員來說，最擔(dān)心的就是不小心刮傷停泊車的后視鏡。電動后視鏡使得車主在車停穩(wěn)后可收起后視鏡，從而有效地避免了這一問題的發(fā)生。加熱后視鏡在大霧和大雨天氣特別有用，首先是因為車主不必再在干凈整潔的駕駛座邊上準(zhǔn)備一塊抹布，也不必再不勝其煩地頻繁開窗擦干擦亮后視鏡，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(yuǎn)光可鑒車，上述三種汽車電子應(yīng)用不僅可確保車主在開車時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車的安全性。

電動/加熱后視鏡的硬件實現(xiàn)主要依賴下列元器件：MCU、繼電器、驅(qū)動器、小電動機(jī)、伺服機(jī)構(gòu)、溫度傳感器、電熱絲或石英棒。當(dāng)需要收起后視鏡時，MCU通過一個I/O口給固態(tài)繼電器的輸入端送一個直流電壓，該繼電器就會逆變輸出一個交流電壓去驅(qū)動小電動機(jī)，然后再通過一個伺服機(jī)構(gòu)收起或打開后視鏡。需要注意的一點(diǎn)是，由于電動機(jī)靜止時輸入阻抗很小，啟動瞬間浪涌電流很大，因此必須在固態(tài)繼電器的輸出端接一個熱敏電阻來抑制瞬間浪涌電流，也可串接一個泰科/瑞侃的PolySwitch自恢復(fù)可變電阻器件，或并接泰科/瑞侃的SiBar晶閘管浪涌保護(hù)器。

當(dāng)碰到大雨或大霧天氣時，MCU通過另一個I/O口給固態(tài)繼電器的輸入端送一個直流電壓，該繼電器就會逆變輸出一個220V的交流電壓去驅(qū)動電熱絲或石英棒，當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到一定閾值時，溫度傳感器就會自動給MCU發(fā)出一個中斷信號，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吸收電路。吸收電路是為防止從電源中傳來的尖峰、浪涌(電壓)對開關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設(shè)計的，一般是用串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)。

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

亮點(diǎn)4：LED尾燈/HID頭燈

LED尾燈是近年來十分流行的一種設(shè)計趨勢，主要的原因是LED尾燈在有效地防止或減少汽車追尾事故方面是非常有用的，因為剎車時點(diǎn)亮LED尾燈所需的時間比其它類型的燈都要短，而且LED尾燈的亮度更大。此外，LED尾燈的BOM成本和開發(fā)成本都較低，這些獨(dú)特的性能和成本優(yōu)勢使得它無可爭議地成為未來主流的汽車尾燈之選。

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

HID（高強(qiáng)度放電）車頭燈可以改善汽車司機(jī)的能見距離，大大提高駕駛安全性。不過，這一產(chǎn)品需要專門的啟輝器來驅(qū)動。該啟輝器需要三個關(guān)鍵元件（即薄膜電容器、脈沖變壓器、開關(guān)火花隙）才能實現(xiàn)驅(qū)動所需的高壓脈沖。由于HID車頭燈會產(chǎn)生高溫和汽車行駛會產(chǎn)生振動，因此要求這三種電子元件具有很高的溫度穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

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

愛普科斯目前已采用聚萘酯（簡稱PEN）開發(fā)出能經(jīng)受高達(dá)150℃工作溫度的薄膜電容器。它采用了疊層技術(shù)以實現(xiàn)較小的機(jī)械尺寸。此外，其6kV/μs的脈沖強(qiáng)度使得它特別適用于汽車啟輝線路。

亮點(diǎn)5：電動防夾車窗

作為一種十分人性化的安全設(shè)計，汽車電動防夾車窗已經(jīng)在歐美高檔車上流行開來，它的設(shè)計目標(biāo)是徹底消除目前汽車上流行的電動車窗在自動關(guān)閉過程中可能引起的卡死、擠壓及傷人危險。因為電動車窗是沒有感覺的，如果司機(jī)稍不留神，那么就很容易對乘坐的兒童帶來潛在的危險性，因為他們的手或頭很容易被上升的玻璃夾著或傷著。對于緊盯世界高檔車設(shè)計潮流的中國本土品牌汽車制造商來說，這是一個十分容易實現(xiàn)和吸引客戶的差異化設(shè)計功能，因為這可使得他們能夠很快提供新的賣點(diǎn)和創(chuàng)造更高的利潤。

目前，業(yè)界考慮用于實現(xiàn)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異物在電動車窗移動范圍內(nèi)，從而控制玻璃移動，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(yuǎn)不會有被夾的可能，除非這套系統(tǒng)工作不正常了。

紅外檢測控制系統(tǒng)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，它一般安裝在車窗的內(nèi)飾件上或窗槽內(nèi)，可連續(xù)精確地掃描指定的區(qū)域。一旦檢測到有異物，傳感器會極迅速地把信息反饋至汽車電子控制單元（ECU），ECU實時發(fā)出指令使電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

不過，很多業(yè)內(nèi)專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(jiān)Peter Chan表示：“目前業(yè)界主流的汽車防夾電動車窗設(shè)計基本上都是壓力傳感型的。在汽車這一特殊的應(yīng)用環(huán)境中，紅外技術(shù)的可靠性不可能滿足汽車苛刻的使用要求，因為各種惡劣的氣候條件(如大雨、濃霧和灰塵)都會嚴(yán)重影響到紅外光源的性能，在這些極端情況下，紅外系統(tǒng)很難保證正常工作，因此這一方案基本上已遭到大多數(shù)主要汽車制造商的否定。”

壓力傳感方案利用霍爾元件來監(jiān)測車窗的運(yùn)動(方向和位置)，當(dāng)運(yùn)動中的車窗受到橫向或正向壓力時，它會給電動馬達(dá)帶來更大的負(fù)載，并隨后增加電動馬達(dá)中的電流。當(dāng)該電流增加到一定程度時，該方案的算法就認(rèn)為電動車窗的玻璃在上升過程中遇到了真實的阻力，并通過MCU發(fā)出指令要求電動機(jī)停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)(下降)，從而有效和可靠地實現(xiàn)了防夾功能。

霍爾元件用于提供馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)等信息，該方案的算法利用這些信息計算出車窗玻璃有沒有到達(dá)終端。當(dāng)車窗玻璃到達(dá)關(guān)閉的終端時，MCU就會發(fā)出指令自動切斷電流，電流被切斷后電動機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)了。除了MCU之外，該方案最關(guān)鍵的元件之一就是固態(tài)繼電器，MCU利用它來控制電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。固態(tài)繼電器的主要供應(yīng)商上面已有說明。

亮點(diǎn)6：遙控智能車匙

遙控智能車匙的先進(jìn)程度遠(yuǎn)超今日流行的RKE遙控進(jìn)入車匙，它基本上是一個小功率的RFID識別卡，身上帶著這張卡的車主只要進(jìn)入自己座車的10米距離之內(nèi)，無需把卡拿出來車門就會自動打開，并自動打開發(fā)動機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)，但鎖死傳動機(jī)構(gòu)。車主坐上駕駛椅后十秒，車門自動鎖死，并自動根據(jù)車主上次開車時的座椅狀態(tài)進(jìn)行前后俯仰姿態(tài)調(diào)整，再等待車主輸入一串解除傳動機(jī)構(gòu)鎖死狀態(tài)的密碼。停好車后，等車主離開座駕距離達(dá)到十米以上，再自動關(guān)閉發(fā)動機(jī)和鎖死車門。有點(diǎn)夢幻之感和期待感了吧，不用著急，很多車主有望在2008年就擁有這樣的夢幻之車。

遙控智能車匙的實現(xiàn)難點(diǎn)是RFID卡使用的感應(yīng)器線圈，感應(yīng)器線圈是實現(xiàn)上述應(yīng)用所需的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕?，遙控智能車匙的實際工作距離取決于它的電氣性能，此外，它對遙控智能車匙的機(jī)械穩(wěn)定性也有相當(dāng)?shù)挠绊?。目前愛普科斯已能夠批量生產(chǎn)新一代的感應(yīng)器線圈，該產(chǎn)品集合了出色的電氣性能及通過擠壓成形和引線盤設(shè)計實現(xiàn)的高度機(jī)械穩(wěn)定性，可經(jīng)受多達(dá)1000次的距水泥地面1米處的落地試驗，此外，該產(chǎn)品的小尺寸使得可以實現(xiàn)非常緊湊的解決方案，因此特別適合汽車智能車匙應(yīng)用。

亮點(diǎn)7：GPS/GSM導(dǎo)航防盜系統(tǒng)

隨著活動區(qū)域的擴(kuò)大，GPS導(dǎo)航儀開始廣受汽車用戶的歡迎，目前幾乎快成新款車的標(biāo)配了，不過，GPS導(dǎo)航儀只能接收單向下行衛(wèi)星信號，也就是說只能實時為坐在車內(nèi)的汽車用戶提供當(dāng)下所處的位置信息。一旦汽車被盜用，車主或公安機(jī)關(guān)無法實時獲得被盜汽車的實際物理位置信息，因此必須在汽車內(nèi)建立一個廣域移動信息回傳通道。由于目前可供選擇的成熟廣域移動通信技術(shù)只有GSM和CDMA系統(tǒng)，再考慮到中國用戶更信任GSM系統(tǒng)，因此GPS/GSM導(dǎo)航防盜系統(tǒng)肯定將成為2008年汽車用戶的主流選擇。

目前市場上能提供GSM和GPS獨(dú)立解決方案的供應(yīng)商很多，在此不再贅述。值得一提的是，如果你想為汽車應(yīng)用開發(fā)GPS/GSM一體化導(dǎo)航防盜系統(tǒng)上，推薦你考慮上市周期更快的GPS/GSM綜合模塊化解決方案，除了開發(fā)周期更快和可靠性更高的優(yōu)勢之外，還具有eBOM成本更低的獨(dú)特優(yōu)勢，因為兩者的信號處理任務(wù)可共用一個RISC CPU。目前法國的Wavecom和德國西門子是全球最大的兩家GPS/GSM模塊化解決方案供應(yīng)商。

亮點(diǎn)8：車載移動電視

2008北京夏季奧運(yùn)會為汽車業(yè)帶來的一個重大機(jī)遇就是促進(jìn)了車載移動電視的部署和普及，因為幾千萬中國汽車用戶和旅客到時肯定會由于各種原因而不得不在旅途中觀看奧運(yùn)實況廣播畫面。從理論上講，車載移動電視可以是DVB-T、DMB-T/H和PAL的移動接收終端，但由于現(xiàn)在中國和全世界都在從模擬PAL/NTSC/ATSC制式電視向數(shù)字電視過渡，因此PAL基本已被淘汰。中國雖然已經(jīng)確立并實施了自己的地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DMB-T/H，并承諾奧運(yùn)會期間廣播DMB-T/H信號，但由于當(dāng)今產(chǎn)業(yè)界和國家相關(guān)部委似乎并不太支持該標(biāo)準(zhǔn)，因此估計DMB-T/H移動接收終端很難在汽車市場打開局面。反倒是歐洲的地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T由于比較成熟和生態(tài)系統(tǒng)的完備，在中國的車載移動電視市場已頗有斬獲，現(xiàn)在北京、上海、南京、長沙和深圳的公交車上都已經(jīng)安裝了DVB-T移動電視接收系統(tǒng)，下一步估計還將被出租車和私家車市場廣為接受。DMB-T/H能否改寫這一局面，關(guān)鍵還在國家相關(guān)部委的支持力度。此外，考慮到家庭集體效游或外出旅游用車的需求越來越多，為了迎合不同用戶的個性化需求，安裝DVD影音播放系統(tǒng)也是很有必要的，因此移動電視/DVD影音播放系統(tǒng)也將成為2008年汽車電子應(yīng)用發(fā)展的一個亮點(diǎn)。

目前在全國范圍內(nèi)，開通移動數(shù)字電視的城市有上海、南京、北京、長沙、鄭州、蘭州、廈門、青島、合肥、重慶、大連、廣州、南昌、深圳、無錫等30多個。其中采用歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)的城市或行政區(qū)包括：北京、上海、甘肅、湖南、廣東、安徽、重慶、浙江、南京、佛山、昆明、太原等，采用清華DMB-T標(biāo)準(zhǔn)的城市或行政區(qū)包括：北京（試播）、天津、上海、河南、江西、長沙、廣州、遼寧、沈陽、吉林、河北、石家莊、內(nèi)蒙古、山東、煙臺、青島、陜西、海南、四川、福州、廈門、湖北、成都、貴州等。

總的來說，DMB-T/H標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體支持廠商還不多，目前主要是清華凌訊。不過，目前幾乎所有的主要半導(dǎo)體供應(yīng)商都支持DVB-T/H標(biāo)準(zhǔn)，包括TI、飛思卡爾和NXP。

亮點(diǎn)9：智能空調(diào)系統(tǒng)

另一個能快速改善汽車用戶使用體驗和滿意度的竅門是提供一個能快速致冷、區(qū)域可調(diào)和穩(wěn)定可靠的空調(diào)系統(tǒng)。從實現(xiàn)的角度來看，除了一個好的壓縮機(jī)以外，另一個關(guān)鍵元件就是蒸發(fā)器傳感器。

在過去，蒸發(fā)器傳感器直接在蒸發(fā)器的散熱片處測量溫度。不過，這樣做需要封裝以及精密的插頭，在造價昂貴的同時，也更容易引發(fā)故障。因為如果普通汽車空調(diào)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器溫度降得過低，就可能結(jié)冰，并因而阻礙空氣流動，因此需要一個響應(yīng)時間很短的傳感器發(fā)出信號，以及時降低壓縮機(jī)的功率?？焖?、精確和可靠的傳感器是汽車空調(diào)實現(xiàn)長期可靠工作的關(guān)鍵元件。

愛普科斯在蒸發(fā)器傳感器的可靠性領(lǐng)域一直保持著業(yè)界的最高記錄，2000年該公司推出的蒸發(fā)器傳感器已經(jīng)可以承受2000小時浸水試驗，目前每年售出約1000萬件。愛普科斯還宣布將在2008年推出迄今為止可靠性水平最高的蒸發(fā)器傳感器，它將能經(jīng)受10,000小時浸水試驗以及1000多次的溫度循環(huán)試驗（從-40℃至+80℃）。玻璃鈍化工藝在市場上實現(xiàn)了最快速的反應(yīng)時間：在空氣中小于四秒。

如果你正在從事上面提到的汽車電子應(yīng)用開發(fā)，那么今年三月中旬即將在上海舉辦的慕尼黑電子展將可令你大飽眼福，屆時你不僅將親眼看到上面提到的大部分無源和有源器件供應(yīng)商的最新汽車電子解決方案，而且你還將有機(jī)會與這些公司的技術(shù)專家和銷售人員進(jìn)行面對面的交流，以及建立直接溝通渠道。此外，除了汽車電子專區(qū)以外，你還可在功率器件、半導(dǎo)體、被動元件、線束加工設(shè)備與連接器、以及顯示技術(shù)專區(qū)找到你期望中的解決方案和供應(yīng)商。

同期舉辦：汽車電子趨勢與未來需求國際研討會
時間：2008年3月18-19日
地點(diǎn)：上海新國際博覽中心， E5-M31會議室