2012年中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)6大發(fā)展趨勢(shì)

　　1.法規(guī)成為技術(shù)進(jìn)步的主要推動(dòng)力。2012年7月，將出臺(tái)針對(duì)HLL（前大燈水平調(diào)節(jié)）的強(qiáng)制性法規(guī)；整車(chē)電磁輻射新測(cè)試方式改變等，促使半導(dǎo)體取代傳統(tǒng)機(jī)電元器件。

　　2.節(jié)能減排迫使整車(chē)廠商使用更多電子系統(tǒng)。比如：外燈采用LED，PWM廣泛使用于各類(lèi)電機(jī)控制，ABS、EPS、ESP、BCM、ACU等在低端車(chē)普及，各個(gè)系統(tǒng)效率的提高將帶動(dòng)整車(chē)進(jìn)步。

　　3.駕乘者更加關(guān)注汽車(chē)安全，電子系統(tǒng)裝車(chē)率提高。ASIL標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)內(nèi)整車(chē)廠商接受，將成為行業(yè)未來(lái)發(fā)展的標(biāo)桿，配套廠正積極開(kāi)發(fā)符合此標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。

　　4.TPMS流行。國(guó)標(biāo)GB/T26149在2011年7月開(kāi)始執(zhí)行，各大廠商推出了相關(guān)產(chǎn)品，越來(lái)越多的新車(chē)會(huì)有此功能。

　　5.新能源汽車(chē)方面，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)工業(yè)級(jí)進(jìn)步到汽車(chē)級(jí)、動(dòng)態(tài)平衡電池管理取代被動(dòng)模式，車(chē)載充電器和整車(chē)控制器將進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)的量變將為1、2年后的市場(chǎng)啟動(dòng)積蓄力量。

　　6.排放法規(guī)更加嚴(yán)格，摩托車(chē)?yán)^續(xù)從化油器升級(jí)為電噴系統(tǒng)。

　　圖1英飛凌（中國(guó)）汽車(chē)電子事業(yè)部總監(jiān)劉魯偉

　　圖2 富士通半導(dǎo)體汽車(chē)市場(chǎng)部經(jīng)理丁潔早

　　圖3 飛思卡爾亞太區(qū)汽車(chē)及工業(yè)解決方案事業(yè)部全球產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠博士

　　英飛凌（中國(guó)）汽車(chē)電子事業(yè)部總監(jiān)劉魯偉（見(jiàn)圖1）給出了上述分析。此外，他還指出，中國(guó)市場(chǎng)的校車(chē)項(xiàng)目會(huì)帶來(lái)每年40萬(wàn)-100萬(wàn)輛的需求。

　　富士通半導(dǎo)體汽車(chē)市場(chǎng)部經(jīng)理丁潔早（見(jiàn)圖2）指出了推動(dòng)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的兩個(gè)因素：首先，最近油價(jià)日益高漲，敘利亞、伊朗，甚至整個(gè)中東的局勢(shì)都不穩(wěn)定?？梢钥隙?012年油價(jià)會(huì)超過(guò)150美元，甚至過(guò)200美元也是大概率事件。

　　第二，環(huán)境壓力不斷增大，節(jié)能減排目標(biāo)非常艱巨。由于政府對(duì)PMR2.5的要求，一些城市開(kāi)始從2012年測(cè)PMR2.5。各種壓力都決定中國(guó)新能源汽車(chē)一定要往前走，即使暫時(shí)遇到價(jià)格高、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等困難。市場(chǎng)推動(dòng)者包括半導(dǎo)體、系統(tǒng)、整車(chē)廠商，甚至是國(guó)家電網(wǎng)、中石油和中石化等商業(yè)模式廠商。

　　他對(duì)中國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)闡述道，新能源汽車(chē)發(fā)展的成敗關(guān)系到未來(lái)的國(guó)家石油戰(zhàn)略的安全；中國(guó)會(huì)重點(diǎn)發(fā)展與補(bǔ)貼純電動(dòng)（EV）和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（PHEV）；純電動(dòng)汽車(chē)將是最終的發(fā)展目標(biāo)，中短期內(nèi)將以插電式混合動(dòng)力車(chē)作為重點(diǎn)過(guò)渡車(chē)型；比亞迪、中國(guó)一汽、吉利、長(zhǎng)城、長(zhǎng)安、江淮等整車(chē)廠商都在大力發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。

　　飛思卡爾亞太區(qū)汽車(chē)及工業(yè)解決方案事業(yè)部全球產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠博士（見(jiàn)圖3）強(qiáng)調(diào)了駕乘安全的重要性。她援引世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：全球每年有130萬(wàn)人死于交通事故，受傷的人數(shù)更是幾倍于上述數(shù)字。其中90%的事故發(fā)生在發(fā)展中國(guó)家。因此，眾多OEM和半導(dǎo)體廠商將把功能安全作為以后的重要發(fā)展方向。

　　新能源汽車(chē)技術(shù)

　　劉魯偉透露，HybridPACK2模塊的高功率密度、低自感、低熱阻及可靠性，已吸引了國(guó)內(nèi)新能源整車(chē)廠商的關(guān)注。英飛凌近期贏得了國(guó)內(nèi)一家整車(chē)廠商采用HybridPACK2功率模塊的大型項(xiàng)目，但他沒(méi)有透露這家廠商的名稱。

　　他強(qiáng)調(diào)：“新能源汽車(chē)對(duì)英飛凌是個(gè)重大機(jī)遇。目前每輛整車(chē)中汽車(chē)電子產(chǎn)品的價(jià)格已達(dá)200多美元，而IGBT模塊的價(jià)格通常為3、400美元。當(dāng)中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)起量時(shí)，我們的收入用財(cái)源滾滾形容毫不夸張，而且重新奪回因瑞薩和NEC電子合并而失去的汽車(chē)電子老大的地位不是難事。對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)，還可提供DC/AC逆變器、大功率DC/DC轉(zhuǎn)換、高壓電池-低壓電池的DC/DC轉(zhuǎn)換、AC/DC充電器和動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）等大功率技術(shù)。”

　　在現(xiàn)有的電機(jī)控制中，采用的是MCU加外部RDC（旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換單元），成本約6、7美元。CPU需從外部RDC讀取角度值，然后查表，搜索sin和cos值。富士通半導(dǎo)體針對(duì)EV/PHEV電機(jī)控制的200MHzCPU MB91580集成了雙RDC，CPU可直接從寄存器中讀出上述數(shù)值。此前的9步處理流程縮減為5步，處理時(shí)間從25μs減到12μs，將電機(jī)控制時(shí)間比前一代產(chǎn)品縮短了40%。

　　通過(guò)電機(jī)控制抑制CPU負(fù)載率，能同時(shí)進(jìn)行BMS控制和DC/DC控制。BMS系統(tǒng)中的ML5218芯片最多可管理15節(jié)動(dòng)力電池，串聯(lián)數(shù)據(jù)采集模塊（DCM）可擴(kuò)展管理30節(jié)電池。

　　飛思卡爾2月28日在德國(guó)紐倫堡的世界嵌入式大會(huì)上，針對(duì)空調(diào)風(fēng)機(jī)、雨刮器、燃油泵和水泵等平臺(tái)應(yīng)用，推出了S12MagniV 16位S12ZVM系列混合信號(hào)MCU。這款單芯片電機(jī)控制方案集成了MCU、MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)單元、電壓調(diào)節(jié)器和LIN物理層。通常實(shí)現(xiàn)上述4個(gè)功能需要2-4個(gè)芯片。另外，S12ZVM系列可將機(jī)械或液壓系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)DC電機(jī)替換為BLDC電機(jī)。

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　　談到汽車(chē)，無(wú)疑安全是第一位的。郗蘊(yùn)俠指出，汽車(chē)工業(yè)迫切需要功能安全解決方案。從最初設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)始，需要引入功能安全的概念，然后在每一步設(shè)計(jì)中都要符合功能安全的標(biāo)準(zhǔn)。

　　功能安全是指系統(tǒng)不存在由于電子電氣的功能故障而導(dǎo)致不合理的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)，要遵守ISO26262標(biāo)準(zhǔn)與IEC61508功能安全標(biāo)準(zhǔn)。2011年11月，ISO26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)程度，對(duì)系統(tǒng)或系統(tǒng)某組成部分劃分出A、B、C、D的汽車(chē)安全完整性等級(jí)（ASIL），D最高，安全需求最嚴(yán)。隨著ASIL等級(jí)的增加，針對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件開(kāi)發(fā)流程的要求也隨之增強(qiáng)。

　　她表示，飛思卡爾的功能安全SafeAssure計(jì)劃滿足ISO26262和IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，及ASIL D要求。支持安全流程、安全硬件、安全軟件和安全支持4個(gè)領(lǐng)域。其中所需硬件包括MCU、傳感器、模擬器件和電源管理芯片；軟件有AUTOSAR OS、MCAL等。ASIL D系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖4所示。

　　

　　圖4 采用PowerSBC和MCU進(jìn)行ASIL D系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　郗蘊(yùn)俠舉了個(gè)MCU的例子。MPC5643L（獵豹）是為功能安全設(shè)計(jì)的MCU，采用了兩個(gè)CPU，提高處理能力。兩個(gè)核可并行運(yùn)算，或一個(gè)核工作，另一個(gè)核作監(jiān)控，即鎖步模式。內(nèi)置自測(cè)（BIST）和共因失效檢測(cè)也很重要。例如，溫度傳感器專門(mén)測(cè)試MCU內(nèi)部的溫度。

　　為滿足ASIL標(biāo)準(zhǔn)，英飛凌的CIC61508安全監(jiān)控芯片（見(jiàn)圖5）可監(jiān)督MCU的工作，最值得關(guān)注的是，它還可監(jiān)控其它廠商的MCU，“目前全球只有我們能提供這種芯片。”劉魯偉稱。

　　

　　圖5英飛凌的CIC61508安全監(jiān)控芯片結(jié)構(gòu)圖

　　中國(guó)車(chē)主有望很快享受TPMS和ADAS

　　汽車(chē)安全系統(tǒng)從最初的被動(dòng)安全發(fā)展到后來(lái)的主動(dòng)安全，現(xiàn)又發(fā)展到了安全性預(yù)測(cè)。這類(lèi)技術(shù)包括胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）；高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）等。在國(guó)外應(yīng)用已比較成熟，但在中國(guó)剛開(kāi)始起步。

　　據(jù)交通安全管理部門(mén)統(tǒng)計(jì)，因爆胎引發(fā)的交通事故占各類(lèi)事故總數(shù)的1/3強(qiáng)，且多是惡性事故。因此，現(xiàn)在TPMS在很多國(guó)家已是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)配置。中國(guó)政府也出臺(tái)了TPMS建議性標(biāo)準(zhǔn)，可在行駛中隨時(shí)檢測(cè)胎壓和溫度，以盡量保護(hù)駕乘者的人身安全。英飛凌可提供TPMS SP37芯片。

　　ADAS系統(tǒng)包含后視停車(chē)輔助、多攝像頭全景停車(chē)輔助、前大燈控制（隨動(dòng)轉(zhuǎn)向、水平調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)近光調(diào)整）、車(chē)道偏離預(yù)警（見(jiàn)圖6）、交通標(biāo)志識(shí)別、前方碰撞預(yù)警、行人檢測(cè)、自動(dòng)巡航系統(tǒng)等功能。涉及的技術(shù)有視頻放大、編碼、傳輸、解碼、處理和顯示系統(tǒng)。

　　

　　圖6 車(chē)道偏離預(yù)警原理示意圖。根據(jù)幾個(gè)前視和側(cè)視攝像頭輸入的圖像，與車(chē)輛前方的參考物（圖中綠色十字）、左側(cè)行車(chē)線（紅色）、右側(cè)行車(chē)線（藍(lán)色）進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像疊加對(duì)比，確定車(chē)輛是否偏離正常車(chē)道。

　　ADI工程師表示：“通過(guò)安裝后視/前視/側(cè)視攝像頭和視覺(jué)處理ECU，可用上述ADAS功能提前警示駕駛員，提高行車(chē)安全。例如車(chē)道偏離預(yù)警，根據(jù)幾個(gè)前視和側(cè)視攝像頭輸入的圖像，與車(chē)輛前方的參考物（途中綠色十字）、左側(cè)行車(chē)線（紅色）、右側(cè)行車(chē)線（藍(lán)色）進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，確定車(chē)輛是否偏離正常車(chē)道。若某段距離的行車(chē)線被物體壓住或遮擋，攝像頭無(wú)法識(shí)別時(shí)，則系統(tǒng)會(huì)根據(jù)此前的數(shù)據(jù)進(jìn)行“慣性”計(jì)算，直至捕捉并輸入了新圖像。”

　　后視攝像頭現(xiàn)較普遍，前視通常只能在奔馳、寶馬、蘭博基尼、保時(shí)捷等豪車(chē)上見(jiàn)到，且比例也不到30%。不知目前仍嫌小貴的ADAS何時(shí)能“飛入”尋常百姓的普通車(chē)?yán)铮?/p>

　　ADI工程師給出了答案：其提供基于VGA或HD分辨率的前視攝像頭輔助駕駛的低、中、高端參考方案。Blackfin處理器BF592的低端方案，可實(shí)現(xiàn)車(chē)道偏離預(yù)警功能，成本僅2美元。BF53x/561中端方案可實(shí)現(xiàn)車(chē)道偏離預(yù)警、自動(dòng)遠(yuǎn)近光燈和交通標(biāo)志識(shí)別功能，成本十幾美元。BF60x高端方案除上述功能外，還包括前方碰撞預(yù)警和行人檢測(cè)。但他沒(méi)有透露具體成本。

　　目前在國(guó)內(nèi)正與深圳航盛和豪恩電子合作，開(kāi)發(fā)后裝市場(chǎng)。需要注意的是，要配合車(chē)載多媒體安裝，還不能單獨(dú)安裝。

　　其他ADAS方案還有：富士通半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)的目前全球唯一能實(shí)現(xiàn)三維360度輔助駕駛系統(tǒng)效果的方案，飛思卡爾的MPC5604E芯片，及英飛凌的前大燈控制芯片TLE4206-xG。

　　對(duì)于汽車(chē)視頻應(yīng)用，目前的LVDS電纜既貴且重。飛思卡爾的以太網(wǎng)控制器和博通的低成本非屏蔽以太網(wǎng)雙絞線，將在寶馬于2013年推出的基于以太網(wǎng)的新X5車(chē)型上出現(xiàn)。寶馬宣稱：2013年將開(kāi)啟汽車(chē)以太網(wǎng)時(shí)代。

　　Nvdia（英偉達(dá)）表示，將在具有3D功能和渲染能力的Tegra（圖睿）車(chē)用SoC里采用Spansion的GL閃存，有望應(yīng)用于奧迪、寶馬、蘭博基尼、特斯拉等汽車(chē)的ADAS和抬頭顯示儀（HUD）中。

　　GL系列閃存的頁(yè)面模式讀取速度比其他并行NOR閃存高45%，因此，駕駛員在按下數(shù)字儀表盤(pán)按鈕的瞬間，可以快速啟動(dòng)，提升駕乘舒適性。這款產(chǎn)品在2012年德國(guó)紐倫堡國(guó)際嵌入式系統(tǒng)展會(huì)（Embedded World 2012）上進(jìn)行了展示。

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　　汽車(chē)黑匣子

　　處于安全考慮，現(xiàn)在不少車(chē)主想把車(chē)輛行駛中的各種狀態(tài)記錄、保存下來(lái)。為了滿足這種需求，韓國(guó)Core Logic開(kāi)發(fā)了多款汽車(chē)行駛記錄儀，俗稱汽車(chē)黑匣子（見(jiàn)圖7、圖8和圖9）。

　　

　　圖7 韓國(guó)Core Logic展示的汽車(chē)行駛記錄儀PC播放器

　　

　　圖8 韓國(guó)Core Logic開(kāi)發(fā)的汽車(chē)行駛記錄儀的外觀（1）

　　

　　圖9 韓國(guó)Core Logic開(kāi)發(fā)的汽車(chē)行駛記錄儀的外觀（2）

　　Core Logic業(yè)務(wù)總監(jiān)甘東振表示，只有攝像功能的汽車(chē)黑匣子價(jià)格為800元，帶攝像、GPS和Gsensor功能的為1300元。攝像頭為雙通道VGA或HD分辨率的。除芯片外，還提供包括軟件在內(nèi)的交鑰匙解決方案。目前，正與現(xiàn)代汽車(chē)合作進(jìn)行前裝開(kāi)發(fā)。

　　看來(lái)，在后裝市場(chǎng)，花不到1000元就能裝個(gè)黑匣子。這樣，行駛在路上，出現(xiàn)刮蹭、碰撞等任何情況，責(zé)任馬上一清二楚，不會(huì)再出現(xiàn)扯皮，避免了可能發(fā)生的交通擁堵。而且有了黑匣子，平時(shí)停車(chē)也就更放心了，惡意毀車(chē)者就會(huì)留下鐵證。（記者 恩平）

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作者：tee