2008年汽車電子的9大應(yīng)用開發(fā)和改進亮點

　　受經(jīng)濟快速發(fā)展影響，中國在2006年的汽車銷售量已達到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)界普遍認為，明年中國的經(jīng)濟增速仍將達到兩位數(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)強項(如發(fā)動機/車身機械設(shè)計及制造)上正面強攻顯然并非良策，最聰明的競爭戰(zhàn)略無疑應(yīng)該將重點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)展亮點呢?在筆者看來，前視/側(cè)視雷達系統(tǒng)、可視/雷達混合倒車系統(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)和改進亮點。它們中的任何一點都可以成為2008年某型汽車的最耀眼賣點，當然，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1：前視/側(cè)視雷達系統(tǒng)

　　前視/側(cè)視雷達系統(tǒng)可極大地增強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2：可視/雷達混合倒車系統(tǒng)

　　目前流行的雷達倒車系統(tǒng)的一個致命缺陷是不能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法被倒車雷達發(fā)現(xiàn)。這也是目前的汽車駕校一再告誡學員倒車前一定要扭頭看一看的原因。可視/雷達混合倒車系統(tǒng)很好地彌補了現(xiàn)有雷達倒車系統(tǒng)的弱點，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景線。

　　倒車雷達系統(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)商大都能提供倒車雷達系統(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3：電動/加熱后視鏡

　　電動/加熱后視鏡對中國汽車消費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、伺服機構(gòu)、溫度傳感器、電熱絲或石英棒。當需要收起后視鏡時，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，然后再通過一個伺服機構(gòu)收起或打開后視鏡。需要注意的一點是，由于電動機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晶閘管浪涌保護器。

　　當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，當內(nèi)部溫度達到一定閾值時，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(高強度放電)車頭燈可以改善汽車司機的能見距離，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)定性和機械強度。

　　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)較小的機械尺寸。此外，其6kV/μs的脈沖強度使得它特別適用于汽車啟輝線路。

　　亮點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)出指令使電動機停止運轉(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。”