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车身电子升级扩展半导体器件空间

供稿:工控网 2006/10/24 9:10:00

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作为每辆汽车所必备的控制系统,车身电子控制系统无疑不可或缺。车身电子产品主要有汽车空调、防盗系统、电子仪表、中控窗、中控锁、倒车雷达等。目前国外高级轿车的汽车车身子系统多达50多个,国内中档轿车的车身电子系统只有6个至7个,因此车身电子领域应用的半导体器件未来的发展空间很大。随着汽车车身电子系统智能化、网络化的演变,半导体器件也要相应提升“功力”找到新用武之地。  MCU与传感器向更高级迈进  车身电子系统应用的半导体器件主要有微控制器、传感器、驱动器件、电源管理等。作为整个汽车电子系统中是相对最简单的车身电子系统,对MCU要求并不是太高。飞思卡尔半导体公司汽车电子业务经理康晓敦介绍,很多功能均可由8位MCU来实现。但随着车身电子功能的增加,车身电子网络化的发展,16位MCU和8位MCU结合使用已成为一种趋势。
  康晓敦还表示,随着网络节点的增加,控制单元的小型化和即插即用的要求也随之提出。这就要求半导体芯片更小且要在单片IC上集成更多的功能。如飞思卡尔将功率驱动、总线物理层驱动和MCU集成在一块SoC芯片上,能够设计出很小模块,甚至是嵌在电机中的子节点控制单元。
  随着智能化、自动化的进一步增加,车身电子需要的传感器必然会越来越多,越来越灵敏与先进。车身控制用传感器主要包括自动空调系统的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器等;用于门锁控制中的车速传感器;用于亮度自动控制中的光传感器等,用以提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等。康晓敦表示,更多的霍尔传感器会和电机结合,来增加系统的智能化程度。一些特殊用途的传感器也会越来越多,如雨量传感器、酒精传感器、光度传感器等。
新功能新应用带动新器件增长  随着车身电子的发展和人们要求的提高,越来越多的智能化功能将会出现在车身电子中。康晓敦介绍,有感应式的门锁控制、电动车窗的防夹控制、信息化的智能仪表、自动灯光系统等都将大行其道。这些系统功能的增加,除了需要有更强大的MCU及传感器配合外,智能模拟器件的应用也会越来越多,从而在增加系统智能化程度的同时增加系统的可靠性(包括易于诊断故障和容易维护等),并降低整个系统的功耗。
  近几年来,汽车车身装备的电子产品数量越来越多,原来装备的一些机械部件也逐步电子化,如轿车的雨刮器已经是车速感知、雨量感知、可变速度和间歇的智能化装置。中科正方电子技术有限公司总经理于冬清表示,随着这些电子化部件的采用,一些新技术也随之进入实用化阶段,如LED灯光技术、仪表自发光技术、一体化中央控制面板及智能功率半导体器件等。而这些新技术的使用必然带动了LED、有机电致发光、专用化MCU、智能功率半导体等器件的使用需求和技术发展,汽车电子发展成为半导体技术发展的动力之一。  把握车身网络发展机遇  随着汽车车身网络系统及产品的需求量剧增,为国内的相关企业提供了另一个发展机遇。从车身电子着手是中国汽车电子企业切入汽车领域的共识,国内一些科研院所与企业在车身网络控制解决方案开发和产业化方面都已初获成效,而下一步将“盘子”做大还需克服多重挑战。
  “在车身电子网络解决方案中,国家目前没有相关的标准和规范,国内的自主汽车企业也没有合理和完整的体系要求,而国内车身电子网络供应商没有博世、电装等公司那样的技术水平和影响力,也没有形成车身电子网络的平台技术。”于冬清表示,“这方面的挑战还需着力克服。”此外,客车、卡车和轿车对车身电子网络解决方案要求不同,客车和卡车的要求相对更高,其主要目的是增加车辆的实时检测和诊断功能,提高车辆行驶的安全性;而轿车由于价格成本因素,目前采用车身电子控制网络的第一目的是增强汽车的功能,故他们在网络架构上有一定的差异。
  随着车身电子功能的增加,如何配置网络架构就越来越具有挑战性,已经不可能设计出一种完全满足客户要求的车身网络系统,需要针对不同的客户需求来灵活应对。康晓敦说,为了满足客户这方面的要求,飞思卡尔是选择不同的应用(如高档、中档、低档车身电子系统)给出相应的解决方案。而每一种解决方案之间又具有一定的重叠性,包括尽量多的功能,以满足用户的要求。
 挑战还在继续,但市场的“流水席”要靠“实力作证”。国内企业如何尽快把握这一机遇,搭承车身网络化的顺风车?于冬清表示,国内企业在把握时要注意几个方面:第一,企业要注意规模设计,达到汽车生产厂的要求。汽车零部件的质量要求较高,整车厂对零部件企业的要求也很苛刻,没有一定生产能力和质保体系的企业是不能被整车厂所接受,所以企业规模过小不可能在该行业有所作为。同时企业还要具有产品开发能力,以应对产品快速发展的要求。第二,量力而行,高标准要求,做到专业化。国内企业实力还不强,从事汽车车身网络系统及产品的开发和生产不要追求产品种类的面面俱到,但产品的标准一定要与国外产品看齐,做到产品的专业化。第三,立足国内自主汽车生产厂,逐步进军合资企业。产品的市场推广首先要立足国内自主汽车生产企业,在市场有一定占有率和品牌的影响力之后,很容易进入汽车合资企业。
  目前,车身电子控制产品大部分还集中在一些外资或合资企业中,还有一大部分依赖于进口。国内企业的产品仅仅在一些国内自主汽车厂商的经济型车辆上使用。国内企业的产品和国外比较还有一定差距,主要原因是国内企业规模小、管理组织不合理、试验生产设备不完善,因而产品从功能上、质量上均低于国外产品。同时,也有产品需要被汽车厂商逐步接受的原因。于冬清表示,随着汽车竞争的白热化、零部件的本土化和国内产品的成熟,国内企业的产品将逐步占主导地位。    精彩观点    中科正方电子技术有限公司总经理于冬清:
   车身电子新技术进入实用化  LED灯光技术
  LED照明器件具有小尺寸、低功耗和快速接通时间等优点,并且具有很长的平均无故障工作时间(MTBF),LED照明器件的使用寿命一般都要超过汽车本身的寿命。它适合仪表板、空调、收音机和电子开关等汽车内部照明设备使用。同时,也应用于中央高位刹车灯(CHMSL)并逐步取代车辆其他外部灯光。
  仪表自发光技术
  2006年以来新上市车辆的仪表逐步采用自发光技术,其本质是有机电致发光(Organic Light-Emitting),代表的车型有新奥德赛、锐志、马自达3、思域、新雅阁等。
  一体化中央控制面板
  传统的控制板上布满了密密麻麻的开关和按钮。一体化中央控制面板是将各个电子部件和功能集成起来,成为一个完整的、集各个电子部件和功能为一体的模块,使面板更加简洁、操作更加简便,从而提高驾驶的安全性。
  智能功率半导体器件
  由于功能的需要,汽车的机电部件由原来的机械式开关或继电器驱动向智能功率半导体器件驱动方向发展已经是必然。智能功率半导体器件的应用不但提高了整个系统的响应速度,而且由于其低电阻特性,因而功率损耗小。除此之外,智能功率半导体器件具有的过流、过压、过热保护功能以及强大的自诊断能力,提高了工作的可靠性。                        信息来源于:造汽车网

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