電子信息技術(shu)已經(jing)成為(wei)新(xin)一代(dai)汽(qi)(qi)(qi)車發展方(fang)(fang)向的(de)(de)主導(dao)因素，汽(qi)(qi)(qi)車動(dong)力性(xing)(xing)能(neng)、操控性(xing)(xing)能(neng)、安(an)全性(xing)(xing)能(neng)和(he)舒適性(xing)(xing)能(neng)等各個方(fang)(fang)面的(de)(de)改進(jin)和(he)提高(gao)(gao)，都將依賴于機械(xie)系(xi)統(tong)及結構和(he)電 子產(chan)品(pin)(pin)、信息技術(shu)間的(de)(de)完美(mei)結合，電子技術(shu)的(de)(de)發展已使汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)概(gai)念發生了深刻的(de)(de)變化。目前(qian)除(chu)了一些車內音響、視頻裝備、車用(yong)通信、導(dao)航系(xi)統(tong)以及車載(zai)辦公(gong)系(xi) 統(tong)、網絡(luo)系(xi)統(tong)等車內電子設備的(de)(de)本質改變較少外，現(xian)代(dai)汽(qi)(qi)(qi)車電子從所應用(yong)的(de)(de)電子元器件到車內電子系(xi)統(tong)的(de)(de)架構均已進(jin)入(ru)一個有(you)本質性(xing)(xing)提高(gao)(gao)的(de)(de)新(xin)階段，其(qi)中最有(you)代(dai)表性(xing)(xing) 的(de)(de)核心器件就是智能(neng)傳感(gan)器。

    安(an)全應用帶(dai)動智能(neng)傳感(gan)器(qi)市場飆升(sheng)

    汽(qi)車(che)(che)應用(yong)(yong)相(xiang)關(guan)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)除光照度(du)(du)、圖像傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)和主動探測(ce)的(de)(de)超聲(sheng)波(bo)、微波(bo)、毫米波(bo)雷達外，還包括(kuo)壓力、液位、流量、位置、高度(du)(du)、距離、速(su)度(du)(du)、轉速(su)、轉矩、加(jia)速(su) 度(du)(du)、溫度(du)(du)、濕(shi)度(du)(du)、氣(qi)體(ti)濃度(du)(du)等傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)，以及適(shi)合汽(qi)車(che)(che)總線的(de)(de)CAN總線式智能傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)。霍(huo)尼(ni)韋爾(er)公司汽(qi)車(che)(che)電子部工程師陳陽表示(shi)，業界正在應用(yong)(yong)非(fei)接觸的(de)(de)位置測(ce)量、 磁阻、磁變(bian)、霍(huo)爾(er)效(xiao)應、顯微加(jia)工的(de)(de)硅芯片、熱覆膜(mo)、Piezo陶(tao)瓷等技術方(fang)式，采用(yong)(yong)通用(yong)(yong)化、標準化的(de)(de)設計理念來(lai)提供切合市場(chang)需求的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)。

    各(ge)(ge)種各(ge)(ge)樣的(de)(de)(de)產品已經深刻地融(rong)入到汽車(che)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)個功能系統(tong)(tong)，包括發動(dong)(dong)機管理(li)系統(tong)(tong)、底盤與傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系統(tong)(tong)、安(an)全系統(tong)(tong)、車(che)身(shen)電子系統(tong)(tong)、空調環境(jing)系統(tong)(tong)等等。從汽車(che)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)發展 趨(qu)勢來(lai)看(kan)(kan)，它(ta)將(jiang)不(bu)僅僅局限在發動(dong)(dong)機管理(li)系統(tong)(tong)，而是越(yue)來(lai)越(yue)多地與環境(jing)保護、安(an)全和智(zhi)能化聯系在一(yi)起(qi)。未(wei)來(lai)幾年，汽車(che)引(yin)擎(qing)和驅動(dong)(dong)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)仍然(ran)是智(zhi)能傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de) 最大(da)應(ying)用(yong)(yong)領域(yu)，雖然(ran)其增(zeng)長(chang)(chang)趨(qu)勢將(jiang)沒(mei)有其它(ta)應(ying)用(yong)(yong)那么明(ming)顯；尾氣排(pai)放控制(zhi)(zhi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang)前(qian)景(jing)仍然(ran)被看(kan)(kan)好，世界各(ge)(ge)國有關汽車(che)尾氣排(pai)放限制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)法(fa)規(gui)逐(zhu)漸嚴(yan)格，這 將(jiang)大(da)力推動(dong)(dong)排(pai)放控制(zhi)(zhi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)市場(chang)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang)。

    此(ci)外，隨著汽(qi)車(che)安全技術的重心正由被動(dong)安全轉向(xiang)主動(dong)安全，安全應用將是(shi)一(yi)(yi)個有著巨(ju)大增長潛(qian)力(li)(li)的市場。據Du Pont Automotive的一(yi)(yi)項調查(cha)結(jie)果顯示，對(dui)于汽(qi)車(che)消費者來說，安全至上(shang)，其重要性排在(zai)性能(neng)、娛樂功能(neng)和燃油效率之上(shang)。政府的直接(jie)推(tui)動(dong)和影響是(shi)汽(qi)車(che)安全應 用得以(yi)(yi)快速發展的一(yi)(yi)個主要原(yuan)因。例如，對(dui)于輪胎(tai)壓力(li)(li)監測來說，根據聯邦汽(qi)車(che)安全標準138 (FMVSS138)，美國正在(zai)執(zhi)行強(qiang)制規定，要求為美國市場生產的汽(qi)車(che)必須(xu)在(zai)2007年(nian)以(yi)(yi)前(qian)100%安裝直接(jie)胎(tai)壓監測解決方案。

    中國(guo)(guo)政府(fu)目(mu)前也(ye)在考(kao)慮強(qiang)制重(zhong)型車輛配備(bei)ABS系統，以改(gai)善道路安全(quan)狀況(kuang)。雖然(ran)目(mu)前中國(guo)(guo)沒有要求(qiu)采(cai)用胎壓監(jian)測系統(TPMS)的相關規(gui)定，但這種應(ying)用也(ye)出(chu)現了增長(chang)的趨 勢。對此，飛思卡爾半(ban)導體公司(si)亞太區(qu)汽(qi)車電子總監(jian)楊飛評論說：“輪胎壓力傳感(gan)(gan)器只是其中的一個例子。我們將(jiang)看到安全(quan)和(he)保安領(ling)(ling)域(yu)將(jiang)有越(yue)來越(yue)多(duo)的應(ying)用，能夠使 汽(qi)車自(zi)行變得更(geng)加(jia)安全(quan)、更(geng)加(jia)舒適和(he)更(geng)有效(xiao)率(lv)。”英飛凌科(ke)技亞太(私人)有限(xian)公司(si)汽(qi)車與工業電子市場部高(gao)級經(jing)理蔡(cai)志雄也(ye)強(qiang)調，現代汽(qi)車必須采(cai)用更(geng)多(duo)的傳感(gan)(gan) 器，以提高(gao)智能化程度。他還堅信(xin)，安全(quan)應(ying)用將(jiang)是關鍵的增長(chang)領(ling)(ling)域(yu)之一。

    市(shi)場(chang)(chang)調研公司Strategy Analytics預(yu)計，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)半(ban)導(dao)體市(shi)場(chang)(chang)在2008年以(yi)前的(de)平均增(zeng)(zeng)長速度(du)為(wei)9.2%，到2008年將(jiang)由2003年的(de)139億美元增(zeng)(zeng)長到215億美元。中(zhong)國(guo) 是其中(zhong)的(de)關鍵增(zeng)(zeng)長動(dong)力之(zhi)一(yi)，增(zeng)(zeng)長速度(du)最(zui)快。飛(fei)(fei)思(si)卡爾的(de)楊(yang)飛(fei)(fei)指(zhi)出(chu)，作為(wei)一(yi)個(ge)發展中(zhong)的(de)市(shi)場(chang)(chang)，中(zhong)國(guo)的(de)多數汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)配置都非常基本，但隨著(zhu)中(zhong)國(guo)經濟(ji)的(de)迅速增(zeng)(zeng)長，以(yi)及客(ke)(ke) 戶對(dui)于安全(quan)問題的(de)日益重視，市(shi)場(chang)(chang)將(jiang)需要更多的(de)功能(neng)強大的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)。他說：“因(yin)此我們可以(yi)預(yu)見，一(yi)方(fang)面(mian)半(ban)導(dao)體增(zeng)(zeng)長將(jiang)因(yin)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)增(zeng)(zeng)長而倍增(zeng)(zeng)；另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)，客(ke)(ke)戶對(dui)于汽(qi)(qi) 車(che)(che)(che)(che)(che)安全(quan)功能(neng)的(de)期望(wang)越(yue)來(lai)越(yue)高，將(jiang)為(wei)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)傳感(gan)器(qi)市(shi)場(chang)(chang)創(chuang)造出(chu)巨大的(de)潛力。”陳陽也透露，中(zhong)國(guo)是霍尼韋爾汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)傳感(gan)器(qi)增(zeng)(zeng)長速度(du)最(zui)快的(de)市(shi)場(chang)(chang)，該(gai)公司的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)電(dian)子部(bu)門正在為(wei)不(bu)同車(che)(che)(che)(che)(che)型定制各(ge)(ge)種各(ge)(ge)樣的(de)解決方(fang)案。

    層(ceng)出不窮的新型智能安全方(fang)案

    在業(ye)界廠商以(yi)構建最高級別的(de)(de)安全駕乘環境為(wei)最終目的(de)(de)的(de)(de)技術(shu)競賽中，各種(zhong)新(xin)興(xing)的(de)(de)安全系(xi)統解決方(fang)案爭奇斗艷、層出不(bu)窮(qiong)，可以(yi)說“沒有(you)做不(bu)到(dao)，只有(you)想不(bu)到(dao)”。可 以(yi)預見，將(jiang)來(lai)(lai)最先進的(de)(de)智能(neng)傳感(gan)(gan)系(xi)統將(jiang)使(shi)汽(qi)車擁有(you)像人(ren)類“第六感(gan)(gan)”一樣的(de)(de)高度智慧和神奇，從(cong)而(er)將(jiang)汽(qi)車的(de)(de)安全性能(neng)提高到(dao)一個前所未有(you)的(de)(de)高度。從(cong)目前看來(lai)(lai)，正(zheng)在 逐漸開始被導入高檔轎車的(de)(de)智能(neng)傳感(gan)(gan)器(qi)系(xi)統有(you)：

    酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)檢(jian)測(ce)(ce)MEMS系統(tong)：如意法半導體的(de)(de)新型信號處理電(dian)路集(ji)成(cheng)酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)傳感器(qi)(qi)，該酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)傳感器(qi)(qi)采用二(er)氧(yang)化錫(xi)MEMS元件(jian)可(ke)根據環(huan)境中的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)濃(nong)(nong)度吸附氧(yang)氣(qi)(qi)并(bing)使(shi)(shi)得電(dian)阻(zu) 值(zhi)(zhi)改變的(de)(de)特性。正常狀況下，元件(jian)在吸附空氣(qi)(qi)中的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)后會保(bao)持某個電(dian)阻(zu)值(zhi)(zhi)不發生變化，而一旦(dan)空氣(qi)(qi)中含(han)有酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)，元件(jian)表面的(de)(de)氧(yang)元素便會與酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)發生反應，使(shi)(shi)電(dian)阻(zu)值(zhi)(zhi) 下降。通過(guo)測(ce)(ce)定電(dian)阻(zu)值(zhi)(zhi)，便可(ke)檢(jian)測(ce)(ce)出(chu)呼(hu)氣(qi)(qi)中含(han)有的(de)(de)酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)濃(nong)(nong)度。酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)檢(jian)測(ce)(ce)MEMS傳感器(qi)(qi)將(jiang)可(ke)以植入(ru)在直徑8mm的(de)(de)密(mi)封(feng)外殼(ke)內、連同信號處理電(dian)路等(deng)一起(qi)嵌入(ru)方向盤 內，一旦(dan)檢(jian)測(ce)(ce)出(chu)駕駛員呼(hu)出(chu)的(de)(de)氣(qi)(qi)體含(han)有酒(jiu)(jiu)(jiu)精(jing)(jing)，便發出(chu)安(an)全(quan)警報。

    自(zi)動雨(yu)(yu)(yu)刷系統：以發光二極管對前擋風玻(bo)璃(li)發出光束(shu)(shu)，當雨(yu)(yu)(yu)滴打在(zai)感(gan)應(ying)區的(de)玻(bo)璃(li)上時(shi)，光束(shu)(shu)所(suo)反射(she)的(de)光線(xian)強(qiang)度(du)，會因(yin)玻(bo)璃(li)上的(de)雨(yu)(yu)(yu)量(liang)或濕(shi)氣含量(liang)而有所(suo)變(bian)化，改變(bian)雨(yu)(yu)(yu)刷 的(de)刷動頻(pin)率(lv)；或透過紅外(wai)線(xian)電子雨(yu)(yu)(yu)量(liang)傳感(gan)器感(gan)應(ying)雨(yu)(yu)(yu)量(liang)的(de)多寡，并隨(sui)車速(su)的(de)變(bian)化自(zi)動調(diao)整雨(yu)(yu)(yu)刷速(su)度(du)，增進駕駛(shi)人的(de)駕駛(shi)方便(bian)性，讓(rang)駕駛(shi)更有安全性。

    電子式自(zi)動(dong)照明(ming)系統：電子式感應頭燈可透過車(che)外的(de)光(guang)線明(ming)暗感應器自(zi)動(dong)監測外界的(de)光(guang)線，在天色有變(bian)化或(huo)是(shi)進入山洞(dong)時，電子式感應器將頭燈自(zi)動(dong)打(da)開，減少(shao)駕駛(shi)人操(cao)作的(de)時間，增(zeng)加行車(che)安全性。

    胎(tai)壓監測系統(tong)：在每個(ge)輪(lun)胎(tai)上安裝(zhuang)高靈敏度(du)的傳(chuan)(chuan)感器，于(yu)行(xing)車狀(zhuang)(zhuang)態下(xia)隨時監測輪(lun)胎(tai)狀(zhuang)(zhuang)況，并(bing)透過傳(chuan)(chuan)感器以無(wu)線方(fang)式發(fa)射到接(jie)收(shou)器，讓駕駛(shi)(shi)人能隨時掌握漏氣與溫度(du)升 高等(deng)輪(lun)胎(tai)狀(zhuang)(zhuang)況，以確保汽(qi)車行(xing)駛(shi)(shi)中的安全，并(bing)延長輪(lun)胎(tai)的使用壽命與降低燃油的消耗。最(zui)先進的直接(jie)輪(lun)胎(tai)壓力監測解決方(fang)案的特點包括(kuo)高級(ji)預警系統(tong)和壓力、溫度(du)、 電壓和動作探測等(deng)。

    安全(quan)氣(qi)囊觸發系統：如飛思卡(ka)爾(er)推出的衛星加(jia)速度傳(chuan)感器(qi)，可擴展到(dao)(dao)整個(ge)汽(qi)車(che)周圍以探測(ce)碰撞(zhuang)。通過加(jia)速度傳(chuan)感器(qi)與SmartMOS技術集成，專門用于探測(ce)碰撞(zhuang) 和(he)觸發汽(qi)車(che)正面(mian)和(he)側面(mian)的安全(quan)氣(qi)囊。一(yi)個(ge)集成式器(qi)件(jian)提供加(jia)速度探測(ce)、電壓調節、MCU功能和(he)有線通訊(xun)協(xie)議(yi)。飛思卡(ka)爾(er)提供種(zhong)類眾多(duo)的加(jia)速度傳(chuan)感器(qi)，從1.5g 到(dao)(dao)250g，覆蓋X、XY、XYZ和(he)Z軸方向。

    據楊飛介紹，目(mu)前還(huan)正在(zai)出現一(yi)種趨(qu)勢，而且預計它將(jiang)在(zai)未來幾年擴散(san)，有關機構將(jiang)要(yao)求采用(yong)汽(qi)車動(dong)態控制(VDC)系(xi)(xi)統(tong)，也被稱作“電子穩定(ding)控制(ESC)系(xi)(xi) 統(tong)”。他說，目(mu)前這種系(xi)(xi)統(tong)是高(gao)檔汽(qi)車的(de)一(yi)個(ge)標(biao)準配置(zhi)，但將(jiang)繼續(xu)向更多的(de)車款擴散(san)。“穩定(ding)控制系(xi)(xi)統(tong)尤其(qi)令SUV運(yun)動(dong)休閑(xian)車受益，因為這種車重心較高(gao)，更容易 發(fa)生側翻。”此外(wai)，隨(sui)著圖像(xiang)傳感和處理技術的(de)發(fa)展，還(huan)有更多的(de)用(yong)于(yu)(yu)道路分離報警和引導、司(si)機睡意(yi)探測、道路障礙傳感、智能(neng)氣囊部署(shu)、盲點探測等基于(yu)(yu)傳感器(qi) 的(de)智能(neng)系(xi)(xi)統(tong)將(jiang)逐(zhu)漸進入(ru)新一(yi)代(dai)的(de)汽(qi)車應用(yong)中。

    智能傳感(gan)器的技(ji)術要求

    汽(qi)車應用通(tong)(tong)常被視為最困難的(de)(de)領域之一，因為它具有(you)極(ji)端(duan)的(de)(de)工作溫度(du)范圍和(he)強烈的(de)(de)機械(xie)振動。汽(qi)車電(dian)(dian)子操控(kong)(kong)(kong)系統的(de)(de)動作必須快速(su)、正(zheng)確(que)、可靠，傳統通(tong)(tong)過(guo)分立電(dian)(dian)子元 器(qi)(qi)件(jian)搭建的(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)監測控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統已經(jing)不能滿(man)足現代汽(qi)車的(de)(de)要求，需要通(tong)(tong)過(guo)硬件(jian)集成(cheng)、直(zhi)接交換(huan)數(shu)據和(he)簡(jian)化電(dian)(dian)路(lu)(lu)，并(bing)提高智能化程度(du)來確(que)保控(kong)(kong)(kong)制(zhi)單元動作的(de)(de)正(zheng)確(que)性、可靠 性和(he)適(shi)時性。而且現在幾(ji)乎所有(you)的(de)(de)汽(qi)車的(de)(de)機械(xie)結(jie)構(gou)部(bu)件(jian)都已受電(dian)(dian)子裝置控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，但汽(qi)車車體內的(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)有(you)限，構(gou)件(jian)系統的(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)更(geng)是(shi)極(ji)其有(you)限。理想的(de)(de)情況是(shi)，電(dian)(dian)子感應、 控(kong)(kong)(kong)制(zhi)單元應與受控(kong)(kong)(kong)制(zhi)部(bu)件(jian)緊密(mi)結(jie)合，形成(cheng)一個整體，這就要求新(xin)一代傳感器(qi)(qi)件(jian)和(he)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)盡可能地微型化、集成(cheng)化。

    汽(qi)(qi)車(che)(che)的各(ge)(ge)種功(gong)能部件都有各(ge)(ge)自的運動、操控(kong)特性(xing)，對汽(qi)(qi)車(che)(che)傳感器而(er)言，大多(duo)處(chu)于(yu)非常惡(e)劣的運行(xing)環(huan)(huan)境中，而(er)且(qie)各(ge)(ge)不(bu)相同。諸如工(gong)作狀態時的高溫(wen)(wen)，靜止待(dai)命時的低(di)溫(wen)(wen)，高濃(nong)度(du)的油蒸汽(qi)(qi)和(he)活性(xing)(毒性(xing)) 氣(qi)體，以及高速運動和(he)高強度(du)的沖擊(ji)和(he)振(zhen)動等(deng)。因此，傳感器和(he)電(dian)(dian)路必須(xu)要有高穩定(ding)、抗環(huan)(huan)境干擾(rao)和(he)自適應、自補償(chang)調整(zheng)的能力。據(ju)霍(huo)尼韋爾的陳陽(yang)介紹，汽(qi)(qi)車(che)(che)傳感 器在出(chu)廠(chang)之前要經過高低(di)溫(wen)(wen)存(cun)放、恒(heng)定(ding)濕熱、熱沖擊(ji)、泥漿噴濺(jian)、鹽水噴濺(jian)、振(zhen)動和(he)電(dian)(dian)磁干擾(rao)等(deng)嚴(yan)格測試(shi)，確保(bao)產(chan)品性(xing)能不(bu)受周圍環(huan)(huan)境的影響。

    與上(shang)述要求同樣重要甚至更(geng)關鍵的(de)一個條件(jian)是，汽(qi)(qi)(qi)車電子用的(de)電子元器(qi)件(jian)、模塊必(bi)須要能(neng)(neng)大(da)規模工業生產(chan)，并能(neng)(neng)將(jiang)成(cheng)本(ben)降低到(dao)(dao)可接受(shou)的(de)程度。新(xin)一代(dai)智(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)感器(qi)就是 這方面的(de)典范。例(li)如智(zhi)能(neng)(neng)加速度傳(chuan)感器(qi)，它不僅能(neng)(neng)較好地滿足現代(dai)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)各項(xiang)需要，而且因為可以(yi)在集(ji)成(cheng)電路標準(zhun)硅工藝線上(shang)批量生產(chan)，生產(chan)成(cheng)本(ben)較低，所以(yi)在汽(qi)(qi)(qi)車 工業中(zhong)找到(dao)(dao)了(le)自己最大(da)的(de)應用市場，反過來也有力地促進了(le)汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)品的(de)智(zhi)能(neng)(neng)化。