車載娛樂與動力控制新技術(shù)及發(fā)展趨勢

　　據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2011年中國大陸汽車總擁有量已高達(dá)9123萬輛，預(yù)計2012年的總擁有量將超過1.1億輛。2011年中國汽車電子產(chǎn)品的銷售額達(dá)444億美元，同比增長了13%，2012年將繼續(xù)增長15%左右，銷售額將超過500億美元。目前汽車電子化程度不斷提升，2010年車載電子部件占整車成本比例的20%，到2015年這個比例將達(dá)到40%。但在2011年汽車總銷量的約1850萬輛中，包括混合動力車在內(nèi)的中國新能源汽車市場的產(chǎn)銷量還不足萬輛，純電動車的銷量基本可忽略不計。但隨著全球能源問題的不斷突出，政府也在加大力度推動新能源汽車的發(fā)展，對于未來的新能源汽車市場的發(fā)展將是一大推動力。

　　汽車工業(yè)也面臨著數(shù)字生活方式的全面推動，車載娛樂信息系統(tǒng)是推動未來汽車電子數(shù)字化發(fā)展的重要方面，它可以為客戶提供更好的駕車體驗，更方便的導(dǎo)航服務(wù)，更高的駕車效率，使汽車不再只是一個節(jié)點，而是一個支持多個設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)，提供非常個性化的駕車體驗。但同時也要求車載娛樂信息系統(tǒng)產(chǎn)品具有高性能、低開發(fā)成本和豐富且快速滿足客戶要求的軟件。未來的車載娛樂信息系統(tǒng)將可以為用戶提供基于位置服務(wù)的導(dǎo)航應(yīng)用，如實時交通信息，可避免交通堵塞從而節(jié)省時間；個性的、在線連接的娛樂，如網(wǎng)絡(luò)廣播和視頻點播、網(wǎng)頁瀏覽等；可無縫連接各種電子產(chǎn)品，如智能手機、平板電腦等；輔助駕駛，如車輛診斷、車與車之間的通信等。車載娛樂也是汽車電子制造商為客戶提供的個性化、可擴展的汽車電子產(chǎn)品。

　　英飛凌：專注高效環(huán)保

　　在汽車電子領(lǐng)域，英飛凌一直專注于高能效（低碳）、低排放的產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用推廣，以發(fā)動機為例，直噴、發(fā)動機小型化、高效的發(fā)動機熱管理以及渦輪增壓等是技術(shù)的發(fā)展趨勢，而這些技術(shù)的實現(xiàn)離不開半導(dǎo)體芯片的應(yīng)用。

　　英飛凌近日推出了用于自動變速箱液壓系統(tǒng)線性比例閥控制的“龍”芯片—TLE82453SA，集成了高邊驅(qū)動和低邊驅(qū)動，具有高集成度，可以進行驅(qū)動方式靈活配置并且省去了外部的分立MOS管和續(xù)流二極管。其電流控制精度可高達(dá)±1%（-40°C~125°C）或±1.5%（-40°C~150°C），可以加強汽車行駛中換擋的平順性，目前市場上其他產(chǎn)品無一出其右。另外，隨著新的HybirdPACK2600A（針床式，簡稱600A HP2）功率模塊的推出，英飛凌完整覆蓋了從混合動力到純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)所需的所有功率等級。在此之前，英飛凌已推出了200A和400A的HybridPACK1（非針床式）、HybridPACK1 Pin-Pin（針床式）以及HybridPACK2（針床式）。

　　目前汽車電子面臨的最大挑戰(zhàn)在于安全性，如系統(tǒng)的冗余等。新興標(biāo)準(zhǔn)如ISO26262是重要的安全標(biāo)準(zhǔn)，英飛凌也與第三方權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)緊密合作，推出了PRO-SIL安全平臺，可以幫助客戶滿足ISO26262的要求。而面對日益嚴(yán)苛的相關(guān)汽車電子標(biāo)準(zhǔn)，英飛凌科技（中國）有限公司動力總成市場經(jīng)理劉蒙表示，首先要有敏銳和具有創(chuàng)造性的市場團隊，去跟進技術(shù)的發(fā)展趨勢和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的動向，并以此制定準(zhǔn)確的產(chǎn)品路線圖；其次，汽車級的產(chǎn)品從開發(fā)到生產(chǎn)的整個流程對質(zhì)量和安全都有著極高的要求，英飛凌具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠a(chǎn)品研發(fā)流程，產(chǎn)品都具有極高的質(zhì)量以及零缺陷項目，可以滿足嚴(yán)苛的質(zhì)量要求。另外，英飛凌也會根據(jù)市場的發(fā)展趨勢和客戶要求及時調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略，用最合適的策略來支持中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。他說：“我們也非常看好中國市場，在產(chǎn)品開發(fā)方面也積極考慮和采納中國客戶的需求，不僅與國內(nèi)的關(guān)鍵零部件供應(yīng)商建立直接的業(yè)務(wù)聯(lián)系，并且也與本土車廠建立長期的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系?！?/P>

　　恩智浦：使車輛實現(xiàn)“互聯(lián)”

　　汽車領(lǐng)域中90%的創(chuàng)新都與電子元器件有關(guān)，隨著一代又一代新車的問世，電子元器件在汽車中的滲透率也不斷地增長，而車載娛樂信息系統(tǒng)是能讓駕駛者直觀感受到變化的應(yīng)用，它是汽車和外界的連接紐帶，并不斷向數(shù)字化的方向發(fā)展。汽車已經(jīng)不再是一個信息孤島，駕駛者可通過越來越多的通信方式與外界進行信息溝通，如已經(jīng)廣泛應(yīng)用的FM/AM廣播，還有現(xiàn)在越來越普及的車載藍(lán)牙、3G車載通信、Wi-Fi、GPS、數(shù)字電視等，連接的方式越來越廣泛，交流的信息量越來越大，傳輸速度也越來越快。

　　日前，恩智浦發(fā)布了用于車載娛樂的最新產(chǎn)品，基于DSP的車載軟件FM/AM收音機HELIO-TEF664X系列和支持全球多制式地面數(shù)字廣播解決方案CAYMAN-SAF356X系列。其中TEF664X采用了低中頻技術(shù)，通過DSP進行收音機接收和處理，具有高集成度和優(yōu)質(zhì)的接收性能。SAF356X可以支持DAB、DAB+、HD RADIO以及DRM等制式的地面數(shù)字廣播，其具有的較好兼容性和集成度能為整機生產(chǎn)廠家節(jié)省大量研發(fā)測試成本和生產(chǎn)成本，同時也可大大縮短研發(fā)周期和產(chǎn)品上市時間。

　　恩智浦認(rèn)為，車載娛樂信息系統(tǒng)在逐漸向數(shù)字化的方向發(fā)展，如替代傳統(tǒng)的模擬廣播和電視的數(shù)字廣播制式DAB、DAB+、HD RADIO以及DRM等制式的普及，聲音處理方面也在從模擬音頻處理向數(shù)字音頻處理DSP過渡。在汽車功放方面，車載娛樂設(shè)備業(yè)在從傳統(tǒng)的Class-AB類功放轉(zhuǎn)向Class-D類功放，顯示屏也從模擬屏向數(shù)字屏轉(zhuǎn)換。

　　目前汽車電子化所面臨的最大挑戰(zhàn)是如何控制汽車能源的損耗，恩智浦一直致力于提高車輛能效，使汽車實現(xiàn)“互聯(lián)”，包括連接車內(nèi)的ECU，為汽車連接外界提供無線接口。因為中國的汽車電子市場在今后的幾年里將保持快速的增長勢頭，恩智浦去年也將全球汽車銷售與營銷總部遷至上海，同時還在中國建立了全新的汽車技術(shù)中心，配備高素質(zhì)的技術(shù)人員，為本土客戶提供及時、專業(yè)的應(yīng)用支持，加強在中國市場的部署。同時，隨著汽車的互聯(lián)性和安全性能的提高，汽車通信、PKE和傳感器等將是今后的發(fā)展方向。

　　安森美：保持動力系統(tǒng)產(chǎn)品的領(lǐng)先地位

　　作為汽車電子產(chǎn)品的高效能供應(yīng)商，安森美擁有除安全氣囊外的所有汽車電子相關(guān)產(chǎn)品，于2011年1月收購三洋半導(dǎo)體后，又拓展了在汽車音響和車載娛樂方面的產(chǎn)品。近日安森美推出了一系列用于車載娛樂方面的產(chǎn)品，如適用于汽車音響及信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤、導(dǎo)航及衛(wèi)星廣播等應(yīng)用的低壓降（LDO）穩(wěn)壓器IC—NCV17700和NCV47701，它們集成了輸出診斷引腳CSO，可用于檢測負(fù)載開路及短路事故。這兩款器件僅用一顆電阻來連接CSO引腳，可提供介于10mA~350mA之間的可調(diào)節(jié)輸出電流，且精確度高達(dá)±10%。另外，安森美還推出了一系列用于空間受限、對電磁兼容性（EMC）敏感的汽車娛樂及信息娛樂應(yīng)用的開關(guān)穩(wěn)壓器。除了上述的這些產(chǎn)品外，安森美收購的三洋半導(dǎo)體可以提供音頻DSP、CD DSP、模擬及數(shù)字調(diào)諧器、LCD顯示屏驅(qū)動器等元器件。

　　在動力系統(tǒng)方面，安森美推出了一款符合業(yè)界最新采用FlexRay通信協(xié)議的總線收發(fā)器IC—NCV7381，它是一款極強固的單通道器件，具有高達(dá)10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。FlexRay是在車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中發(fā)展迅猛的新興標(biāo)準(zhǔn)，它的數(shù)字傳輸速率提高了一個數(shù)量級，且具有更高的可靠性，它將是替代當(dāng)前控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）和本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）系統(tǒng)的最好選擇。安森美還將推出能夠在動力系統(tǒng)應(yīng)用中的驅(qū)動泵、散熱風(fēng)扇或節(jié)氣閥的系列無刷直流（BLDC）電機驅(qū)動器—LV9901，以及由三洋半導(dǎo)體提供將控制器和電源段集成在單個功率封裝中的微型模塊。

　　對于動力系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，安森美半導(dǎo)體全球汽車電子方案及市場總監(jiān)賀寶康表示將會有兩種趨勢：一是內(nèi)燃發(fā)動機（ICE）汽車將提供更大的燃油經(jīng)濟性；二是新一代混合動力及電動汽車，而這兩種趨勢由電子電路來配合完成向更清潔及更高能效的汽車的轉(zhuǎn)向。賀寶康表示電池價格以及電池化學(xué)特性的不穩(wěn)定等因素將是限制汽車電動化的最大挑戰(zhàn)，另外能夠支持更高電壓（250~400V）及更大電流的元器件也將是一大挑戰(zhàn)，目前使用的大多數(shù)元器件都是來自工業(yè)或白電等行業(yè)的元器件，很多無法符合汽車級的應(yīng)用要求。

　　賀寶康也同時提到了ISO26262安全標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將影響整個汽車行業(yè)，而半導(dǎo)體行業(yè)也必須適應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)。安森美目前在新產(chǎn)品的研發(fā)中嚴(yán)格依照該標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)配資源及開發(fā)方法來達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的要求。畢竟，對于駕駛員來說不僅是怎樣駕駛汽車去往目的地，更重要的是安全駕駛并順利到達(dá)目的地。

　　賽靈思：基于FPGA的汽車駕駛員輔助系統(tǒng)

　　賽靈思于今年的國際消費電子展（CES）上演示了針對汽車內(nèi)高速數(shù)據(jù)流量傳輸進行優(yōu)化的全球首款現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）以太網(wǎng)音視頻橋接（EAVB）網(wǎng)絡(luò)方案。該方案是賽靈思和數(shù)字設(shè)計公司（DDC）共同開發(fā)，可為汽車系統(tǒng)開發(fā)人員提供加速其應(yīng)用開發(fā)所需的構(gòu)架和工具，幫助他們?yōu)轳{駛員和乘客提供更豐富的駕乘體驗。該方案主要應(yīng)用于駕駛員輔助攝像頭系統(tǒng)、駕駛員信息和信息娛樂視頻/圖形/顯示系統(tǒng)等。

　　該款EAVB方案在此前推出的賽靈思以太網(wǎng)AVB端點LogiCORE IP的基礎(chǔ)上進行了擴展和完善，使其成為一款完整的網(wǎng)絡(luò)接口解決方案，同時還能夠靈活地滿足客戶獨特的應(yīng)用接口需求。該方案還采用賽靈思汽車（XA）Spartan-6 FPGA，可提供優(yōu)越的系統(tǒng)集成功能，降低開發(fā)成本。利用該開發(fā)套件，賽靈思客戶可在FPGA上實現(xiàn)模塊化EAVB IP核，以及與應(yīng)用IP核的集成工作。例如，可以將四個攝像頭環(huán)繞視圖圖像處理 IP 模塊或者信息娛樂圖形和顯示IP模塊與EAVB IP模塊共同實現(xiàn)，在FPGA中構(gòu)建完整的系統(tǒng)并將其與網(wǎng)絡(luò)相連。此外，該方案還可最大化賽靈思FPGA常用系統(tǒng)的集成潛力，包括傳統(tǒng)的娛樂信息連接功能（如主機處理器協(xié)芯片）以及駕駛員輔助（DA）應(yīng)用等，這樣FPGA就能夠執(zhí)行圖像處理任務(wù)，從而滿足環(huán)繞影像顯示、盲點檢測和實時車道跟蹤等功能要求。

　　較之其它芯片器件，F(xiàn)PGA除了具有出色的處理、網(wǎng)絡(luò)和連接功能等特性，還具有可重復(fù)的編程性，可隨著網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的不斷修訂進行及時調(diào)整，避免整個應(yīng)用延遲上市的風(fēng)險。賽靈思EAVB網(wǎng)絡(luò)解決方案也符合最新制定的IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)。

　　富士通：提高汽車電子系統(tǒng)集成度

　　無論是汽、柴油發(fā)動機汽車還是電動汽車，為了滿足越來越苛刻的環(huán)保、燃油經(jīng)濟性、駕駛體驗等方面的要求，動力控制系統(tǒng)中的電子控制功能占比會越來越高，尤其是電動汽車。富士通針對電動汽車的主驅(qū)動馬達(dá)控制推出了最新32位的MB91580系列MCU。該系列MCU內(nèi)部集成關(guān)鍵外設(shè)功能如RDC模塊，可以縮短電機控制時間，幫助客戶實現(xiàn)更高集成度的系統(tǒng)方案，降低系統(tǒng)成本，同時提高系統(tǒng)的可靠性。

　　在車載多媒體和娛樂方面，富士通也針對中國中低端市場推出了多種高性價比的方案，如基于MB9G711的無CD車載音響方案、基于MB91590的中央信息顯示（CID）方案等。針對高端市場應(yīng)用，富士通的OmniView系統(tǒng)解決方案可以提供真實3D的360°環(huán)視系統(tǒng)，比傳統(tǒng)的2D鳥瞰系統(tǒng)更直觀、更安全。

　　中國的“十二五”規(guī)劃中重點提出了關(guān)于新能源汽車的一個預(yù)期，即在2015年達(dá)到50萬輛，2020年達(dá)到500萬輛，而在2015年的50萬輛中預(yù)期將有一半左右為電動車，這對于汽車電子廠商是一次機遇。富士通非常重視中國電動汽車市場的發(fā)展，并已經(jīng)針對電動汽車的電機控制、電池管理、整車控制器等關(guān)鍵控制系統(tǒng)提供合適的產(chǎn)品和解決方案，同時也與多家整車廠或配套廠結(jié)成了戰(zhàn)略合作伙伴，共同進行系統(tǒng)開發(fā)。另外，富士通所有的汽車級產(chǎn)品都經(jīng)過了最嚴(yán)格的設(shè)計和測試，并通過AEC-Q100的認(rèn)證，可保證安全性、可靠性的需求。