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。”

压力传感方案利用霍尔元件来监测车窗的运动(方向和位置)，当运动中的车窗受到横向或正向压力时，它会给电动马达带来更大的负载，并随后增加电动马达中的电流。当该电流增加到一定程度时，该方案的算法就认为电动车窗的玻璃在上升过程中遇到了真实的阻力，并通过MCU发出指令要求电动机停转或反转(下降)，从而有效和可靠地实现了防夹功能。

霍尔元件用于提供马达的旋转次数等信息，该方案的算法利用这些信息计算出车窗玻璃有没有到达终端。当车窗玻璃到达关闭的终端时，MCU就会发出指令自动切断电流，电流被切断后电动机也就停止运转了。除了MCU之外，该方案最关键的元件之一就是固态继电器，MCU利用它来控制电动机的运转。固态继电器的主要供应商上面已有说明。

亮点6：遥控智能车匙

遥控智能车匙的先进程度远超今日流行的RKE遥控进入车匙，它基本上是一个小功率的RFID识别卡，身上带着这张卡的车主只要进入自己座车的10米距离之内，无需把卡拿出来车门就会自动打开，并自动打开发动机和空调系统，但锁死传动机构。车主坐上驾驶椅后十秒，车门自动锁死，并自动根据车主上次开车时的座椅状态进行前后俯仰姿态调整，再等待车主输入一串解除传动机构锁死状态的密码。停好车后，等车主离开座驾距离达到十米以上，再自动关闭发动机和锁死车门。有点梦幻之感和期待感了吧，不用着急，很多车主有望在2008年就拥有这样的梦幻之车。

遥控智能车匙的实现难点是RFID卡使用的感应器线圈，感应器线圈是实现上述应用所需的无线数据传输的主要元件，遥控智能车匙的实际工作距离取决于它的电气性能，此外，它对遥控智能车匙的机械稳定性也有相当的影响。目前爱普科斯已能够批量生产新一代的感应器线圈，该产品集合了出色的电气性能及通过挤压成形和引线盘设计实现的高度机械稳定性，可经受多达1000次的距水泥地面1米处的落地试验，此外，该产品的小尺寸使得可以实现非常紧凑的解决方案，因此特别适合汽车智能车匙应用。

亮点7：GPS/GSM导航防盗系统

随着活动区域的扩大，GPS导航仪开始广受汽车用户的欢迎，目前几乎快成新款车的标配了，不过，GPS导航仪只能接收单向下行卫星信号，也就是说只能实时为坐在车内的汽车用户提供当下所处的位置信息。一旦汽车被盗用，车主或公安机关无法实时获得被盗汽车的实际物理位置信息，因此必须在汽车内建立一个广域移动信息回传通道。由于目前可供选择的成熟广域移动通信技术只有GSM和CDMA系统，再考虑到中国用户更信任GSM系统，因此GPS/GSM导航防盗系统肯定将成为2008年汽车用户的主流选择。

目前市场上能提供GSM和GPS独立解决方案的供应商很多，在此不再赘述。值得一提的是，如果你想为汽车应用开发GPS/GSM一体化导航防盗系统上，推荐你考虑上市周期更快的GPS/GSM综合模块化解决方案，除了开发周期更快和可靠性更高的优势之外，还具有eBOM成本更低的独特优势，因为两者的信号处理任务可共用一个RISC CPU。目前法国的Wavecom和德国西门子是全球最大的两家GPS/GSM模块化解决方案供应商。

亮点8：车载移动电视

2008北京夏季奥运会为汽车业带来的一个重大机遇就是促进了车载移动电视的部署和普及，因为几千万中国汽车用户和旅客到时肯定会由于各种原因而不得不在旅途中观看奥运实况广播画面。从理论上讲，车载移动电视可以是DVB-T、DMB-T/H和PAL的移动接收终端，但由于现在中国和全世界都在从模拟PAL/NTSC/ATSC制式电视向数字电视过渡，因此PAL基本已被淘汰。中国虽然已经确立并实施了自己的地面数字电视广播标准DMB-T/H，并承诺奥运会期间广播DMB-T/H信号，但由于当今产业界和国家相关部委似乎并不太支持该标准，因此估计DMB-T/H移动接收终端很难在汽车市场打开局面。反倒是欧洲的地面数字电视广播标准DVB-T由于比较成熟和生态系统的完备，在中国的车载移动电视市场已颇有斩获，现在北京、上海、南京、长沙和深圳的公交车上都已经安装了DVB-T移动电视接收系统，下一步估计还将被出租车和私家车市场广为接受。DMB-T/H能否改写这一局面，关键还在国家相关部委的支持力度。此外，考虑到家庭集体效游或外出旅游用车的需求越来越多，为了迎合不同用户的个性化需求，安装DVD影音播放系统也是很有必要的，因此移动电视/DVD影音播放系统也将成为2008年汽车电子应用发展的一个亮点。

目前在全国范围内，开通移动数字电视的城市有上海、南京、北京、长沙、郑州、兰州、厦门、青岛、合肥、重庆、大连、广州、南昌、深圳、无锡等30多个。其中采用欧洲DVB-T标准的城市或行政区包括：北京、上海、甘肃、湖南、广东、安徽、重庆、浙江、南京、佛山、昆明、太原等，采用清华DMB-T标准的城市或行政区包括：北京（试播）、天津、上海、河南、江西、长沙、广州、辽宁、沈阳、吉林、河北、石家庄、内蒙古、山东、烟台、青岛、陕西、海南、四川、福州、厦门、湖北、成都、贵州等。

总的来说，DMB-T/H标准的半导体支持厂商还不多，目前主要是清华凌讯。不过，目前几乎所有的主要半导体供应商都支持DVB-T/H标准，包括TI、飞思卡尔和NXP。

亮点9：智能空调系统

另一个能快速改善汽车用户使用体验和满意度的窍门是提供一个能快速致冷、区域可调和稳定可靠的空调系统。从实现的角度来看，除了一个好的压缩机以外，另一个关键元件就是蒸发器传感器。

在过去，蒸发器传感器直接在蒸发器的散热片处测量温度。不过，这样做需要封装以及精密的插头，在造价昂贵的同时，也更容易引发故障。因为如果普通汽车空调系统中的蒸发器温度降得过低，就可能结冰，并因而阻碍空气流动，因此需要一个响应时间很短的传感器发出信号，以及时降低压缩机的功率。快速、精确和可靠的传感器是汽车空调实现长期可靠工作的关键元件。

爱普科斯在蒸发器传感器的可靠性领域一直保持着业界的最高记录，2000年该公司推出的蒸发器传感器已经可以承受2000小时浸水试验，目前每年售出约1000万件。爱普科斯还宣布将在2008年推出迄今为止可靠性水平最高的蒸发器传感器，它将能经受10,000小时浸水试验以及1000多次的温度循环试验（从-40℃至+80℃）。玻璃钝化工艺在市场上实现了最快速的反应时间：在空气中小于四秒。

如果你正在从事上面提到的汽车电子应用开发，那么今年三月中旬即将在上海举办的慕尼黑电子展将可令你大饱眼福，届时你不仅将亲眼看到上面提到的大部分无源和有源器件供应商的最新汽车电子解决方案，而且你还将有机会与这些公司的技术专家和销售人员进行面对面的交流，以及建立直接沟通渠道。此外，除了汽车电子专区以外，你还可在功率器件、半导体、被动元件、线束加工设备与连接器、以及显示技术专区找到你期望中的解决方案和供应商。

同期举办：汽车电子趋势与未来需求国际研讨会
时间：2008年3月18-19日
地点：上海新国际博览中心， E5-M31会议室