2008年汽车电子的9大应用开发和改进亮点

　　受经济快速发展影响，中国在2006年的汽车销售量已达到720万辆，首次超过日本成为仅次于美国的全球第二大汽车销售市场。由于业界普遍认为，明年中国的经济增速仍将达到两位数，因此中国的汽车销售量仍有望以15%到20%的速度增长，也就是说明年中国的新车销售量有望超过1千万辆。

　　对于成长中的新兴中国本土品牌汽车制造商来说，要想在如此庞大的汽车市场抢到更多的份额，就必须快速在市场上树立起自己独特的品牌形象和为人称道的口碑，而在欧美日韩系汽车制造商拥有深厚技术积累的传统强项(如发动机/车身机械设计及制造)上正面强攻显然并非良策，最聪明的竞争战略无疑应该将重点放在大家都差不多处于同一起跑线上的新兴汽车电子领域。事实上，对于喜欢追求时尚、标新立异、使用体验、以及具有强烈攀比心理的中国消费者而言，这也是投资最少、上市周期最短和最易见效的一条捷径。

　　那么，哪些将成为2008年汽车电子的差异化发展亮点呢?在笔者看来，前视/侧视雷达系统、可视/雷达混合倒车系统、电动/加热后视镜、LED尾灯/HID车头灯、电动防夹车窗、遥控智能车匙、GPS/GSM导航防盗系统、移动电视/DVD影音播放系统、以及智能空调系统将成为9个最主要的应用开发和改进亮点。它们中的任何一点都可以成为2008年某型汽车的最耀眼卖点，当然，如果一部汽车能同时在以上几个方面大做文章的话，那么竞争优势就更大了。

　　亮点1：前视/侧视雷达系统

　　前视/侧视雷达系统可极大地增强汽车在大雾或大雨天气下行驶的安全性，特别是在高速公路上，因为它可将驾驶员的能见度从肉眼的几米扩大到前方270度扇区内2百米左右半径的地方，并将前方和两侧2百米半径范围内的障碍物与本车的距离、相对速度、追及时间实时在汽车平板显示器上以醒眼方式显示出来，或在超过警戒门限后自动以语音报告驾驶员，驾驶员在接获警报后再以自动或半自动的方式转换车道、减速、打信号灯、甚至刹车。由于前视/侧视雷达的功率不能太大(如太大会影响或干扰其它无线系统的正常工作)，因此前视和侧视雷达的工作距离一般限制在2百米之内，而这要求前视/侧视雷达的发射和接收器件必须工作在60GHz左右的微波频段上。

　　前视/侧视雷达系统硬件主要由微波天线、调谐器、功率放大器、PLL、ADC/DAC、带通滤波器、解调器、调制器、DSP以及应用处理器组成，这其中最难的是目前能做出60GHz调谐器、解调器、调制器、滤波器、PLL和功率放大器的微波器件供应商并不多。目前市场上主要的调谐器、解调器、PLL、调制器、滤波器和功率放大器供应商有TI、Maxim、NXP、英飞凌、IDT、澜起、ADI、Microtune、DiBCom、RFMD、安华高、瑞萨科技、Broadcom、瑞科信(Xceive)、飞思卡尔、SiGe、Atmel、Trident Microsystems、ETI、ST、日本村田制作所、Frontier Silicon、Linear、Micrel、Hittite和Sirenza。

　　亮点2：可视/雷达混合倒车系统

　　目前流行的雷达倒车系统的一个致命缺陷是不能100%地向驾驶员精准地报告尾部可能存在的危险性，例如，地上的尖角石头或横在半空中的棱角性物体，它们都有可能因电磁波的散射特性而无法被倒车雷达发现。这也是目前的汽车驾校一再告诫学员倒车前一定要扭头看一看的原因。可视/雷达混合倒车系统很好地弥补了现有雷达倒车系统的弱点，它通过在汽车尾部安装1到2个百万像素级的CMOS图像传感器，可清晰地将汽车尾部的所有细节一览无遗地显示在汽车仪表板上。这种混合倒车系统的问世与普及将使得驾驶员的扭头倒车现象成为逐渐消失的一道历史风景线。

　　倒车雷达系统所需的功率较小，一般最大工作距离只需要有五米即可，与前视雷达相比，它不需要太高的工作频段，而且对功放的要求也较低，因此上述大部分微波器件供应商大都能提供倒车雷达系统所需的射频元器件。但它对响应速度和精度的要求比前视雷达要高，不过，这一要求可由DSP、算法和应用软件来完成，基本上不会出现无米下炊的情况。

　　亮点3：电动/加热后视镜

　　电动/加热后视镜对中国汽车消费者来说是一个非常贴心的设计，因为中国目前的公路已是车满为患，尤其是大城市住宅小区内的马路停车场，往往一条狭窄的马路上既要停一部车又要过一部车。对过路的驾驶员来说，最担心的就是不小心刮伤停泊车的后视镜。电动后视镜使得车主在车停稳后可收起后视镜，从而有效地避免了这一问题的发生。加热后视镜在大雾和大雨天气特别有用，首先是因为车主不必再在干净整洁的驾驶座边上准备一块抹布，也不必再不胜其烦地频繁开窗擦干擦亮后视镜，其次也不必再为找地方安放这块必不可少的抹布而烦恼，加热后视镜可保证在任何天气环境下永远光可鉴车，上述三种汽车电子应用不仅可确保车主在开车时总是能保持像绅士一样的优雅和从容不迫，而且也大大提高了开车的安全性。

　　电动/加热后视镜的硬件实现主要依赖下列元器件：MCU、继电器、驱动器、小电动机、伺服机构、温度传感器、电热丝或石英棒。当需要收起后视镜时，MCU通过一个I/O口给固态继电器的输入端送一个直流电压，该继电器就会逆变输出一个交流电压去驱动小电动机，然后再通过一个伺服机构收起或打开后视镜。需要注意的一点是，由于电动机静止时输入阻抗很小，启动瞬间浪涌电流很大，因此必须在固态继电器的输出端接一个热敏电阻来抑制瞬间浪涌电流，也可串接一个泰科/瑞侃的PolySwitch自恢复可变电阻器件，或并接泰科/瑞侃的SiBar晶闸管浪涌保护器。

　　当碰到大雨或大雾天气时，MCU通过另一个I/O口给固态继电器的输入端送一个直流电压，该继电器就会逆变输出一个220V的交流电压去驱动电热丝或石英棒，当内部温度达到一定阈值时，温度传感器就会自动给MCU发出一个中断信号，要求它关断该直流继电器。注意，直流继电器一般需要配一个吸收电路。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的，一般是用串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。

　　目前业内主要的固态继电器及其驱动器供应商有泰科/瑞侃、松下电工、欧姆龙、厦门宏发、台湾松川和安森美，热敏电阻和压敏电阻主要供应商有爱普科斯(Epcos)。

　　亮点4：LED尾灯/HID头灯

　　LED尾灯是近年来十分流行的一种设计趋势，主要的原因是LED尾灯在有效地防止或减少汽车追尾事故方面是非常有用的，因为刹车时点亮LED尾灯所需的时间比其它类型的灯都要短，而且LED尾灯的亮度更大。此外，LED尾灯的BOM成本和开发成本都较低，这些独特的性能和成本优势使得它无可争议地成为未来主流的汽车尾灯之选。

　　LED尾灯主要由高亮度LED及其驱动器组成，目前生产高亮度LED和驱动器的供应商主要有：Lumileds、Cree、Nichia、欧姆龙、Avago、IR、TI、Maxim、Linear、OnSemi、Fairchild和NSC。

　　HID(高强度放电)车头灯可以改善汽车司机的能见距离，大大提高驾驶安全性。不过，这一产品需要专门的启辉器来驱动。该启辉器需要三个关键元件(即薄膜电容器、脉冲变压器、开关火花隙)才能实现驱动所需的高压脉冲。由于HID车头灯会产生高温和汽车行驶会产生振动，因此要求这三种电子元件具有很高的温度稳定性和机械强度。

　　目前市场上主要的薄膜电容器供应商有：德国爱普科斯、日本松下、Arcotronics Italia SpA公司、Kyocera/AVX、德国WIMA、芬兰Evox-Rifa公司、中国厦门法拉电子、以及中国铜峰电子。

　　爱普科斯目前已采用聚萘酯(简称PEN)开发出能经受高达150℃工作温度的薄膜电容器。它采用了叠层技术以实现较小的机械尺寸。此外，其6kV/μs的脉冲强度使得它特别适用于汽车启辉线路。

　　亮点5：电动防夹车窗

　　作为一种十分人性化的安全设计，汽车电动防夹车窗已经在欧美高档车上流行开来，它的设计目标是彻底消除目前汽车上流行的电动车窗在自动关闭过程中可能引起的卡死、挤压及伤人危险。因为电动车窗是没有感觉的，如果司机稍不留神，那么就很容易对乘坐的儿童带来潜在的危险性，因为他们的手或头很容易被上升的玻璃夹着或伤着。对于紧盯世界高档车设计潮流的中国本土品牌汽车制造商来说，这是一个十分容易实现和吸引客户的差异化设计功能，因为这可使得他们能够很快提供新的卖点和创造更高的利润。

　　目前，业界考虑用于实现这一防夹功能的技术方法主要有压力传感和红外检测两种。红外检测方法是利用红外光检测有无异物在电动车窗移动范围内，从而控制玻璃移动，这种方法可防止异物直接接触到玻璃。这种方法的好处是，乘员的头、手或身体永远不会有被夹的可能，除非这套系统工作不正常了。

　　红外检测控制系统主要由一排红外光源、光学传感器、红外发射器和接收器组成，它一般安装在车窗的内饰件上或窗槽内，可连续精确地扫描指定的区域。一旦检测到有异物，传感器会极迅速地把信息反馈至汽车电子控制单元(ECU)，ECU实时发出指令使电动机停止运转或反转。

　　不过，很多业内专家级人士均推崇压力传感方案。例如，香港欧联创意有限公司科研总监Peter Chan表示：“目前业界主流的汽车防夹电动车窗设计基本上都是压力传感型的。在汽车这一特殊的应用环境中，红外技术的可靠性不可能满足汽车苛刻的使用要求，因为各种恶劣的气候条件(如大雨、浓雾和灰尘)都会严重影响到红外光源的性能，在这些极端情况下，红外系统很难保证正常工作，因此这一方案基本上已遭到大多数主要汽车制造商的否定。”