諸如安全氣囊、ABS等汽車(chē)安全產(chǎn)品的“升級(jí)版”不斷涌現(xiàn)，以及各種新型安全技術(shù)應(yīng)用的層出不窮，不僅為參與其中的廠家提供一個(gè)全新的展示平臺(tái)，亦帶動(dòng)了對(duì)更高性能MCU和傳感器的需求增長(zhǎng)。

安全氣囊MCU從16位走向32位

安全氣囊是汽車(chē)中不可或缺的被動(dòng)安全系統(tǒng)。飛思卡爾半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)汽車(chē)電子業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理康曉敦表示，傳統(tǒng)安全氣囊設(shè)計(jì)已經(jīng)比較成熟，實(shí)際上設(shè)計(jì)的難度已經(jīng)轉(zhuǎn)向加速度信號(hào)的采集、處理和碰撞時(shí)安全氣囊打開(kāi)的算法等。這些在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面基本已無(wú)難度，難的方面在于如何根據(jù)不同車(chē)輛進(jìn)行匹配與標(biāo)定，并且占位檢測(cè)問(wèn)題也需要解決。飛思卡爾采用基于高性能Flash技術(shù)的MCU配以多軸的加速度傳感器，可幫助客戶(hù)更快地進(jìn)行信號(hào)的采集、處理、分析，并可記錄行車(chē)時(shí)的實(shí)際信息，縮短用戶(hù)的設(shè)計(jì)周期。此外，飛思卡爾還提供基于電磁場(chǎng)感應(yīng)的占位檢測(cè)傳感器，可大大提升整個(gè)安全氣囊的性能。

隨著汽車(chē)對(duì)安全性要求的不斷提高，安全氣囊正由一個(gè)獨(dú)立的、簡(jiǎn)單的輔助約束系統(tǒng)(SRS)向高級(jí)的系統(tǒng)化成員約束系統(tǒng)發(fā)展。英飛凌科技中國(guó)有限公司汽車(chē)工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部汽車(chē)電子安全管理高級(jí)市場(chǎng)工程師沈順偉表示，由于安全氣囊作用的特殊性，安全氣囊系統(tǒng)要求其主要元器件精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)及低成本。由于安全氣囊對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格的要求，所以要求MCU要有較高的運(yùn)算速度，主流的安全氣囊系統(tǒng)都采用16位MCU。

此外，未來(lái)智能化及多氣囊的市場(chǎng)需求對(duì)安全氣囊器件的要求是小型化和網(wǎng)絡(luò)化。沈順偉表示，智能化要求安全氣囊系統(tǒng)安裝更多的部件，如紅外影像感應(yīng)技術(shù)以確定乘員的身高、位置等等。為了適應(yīng)這一趨勢(shì)，必須提高M(jìn)CU的處理能力以適應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的處理，所以需要用到32位MCU，另外還需要采用更多的集成芯片以減小系統(tǒng)的體積。

未來(lái)智能化將是未來(lái)安全系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，這也要求半導(dǎo)體廠商提供接口更多、運(yùn)算能力更強(qiáng)的MCU以及集成度更高，性能更穩(wěn)定的其他器件。沈順偉表示，傳感器是安全氣囊的又一關(guān)鍵部件，安全氣囊對(duì)傳感器有很高的要求，主要是可靠性好、反應(yīng)快、精度高，還要有較高的可控性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，32位MCU、多功能高性能的傳感器(包括影像傳感器)等元器件將成為增長(zhǎng)的熱點(diǎn)。

主動(dòng)安全系統(tǒng)升級(jí)帶動(dòng)傳感器需求

目前ABS已成為汽車(chē)中的標(biāo)配，而其功能的不斷升級(jí)出現(xiàn)了諸如EBD、TCS、ESP等衍生型的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對(duì)MCU與傳感器有何新的要求呢？濟(jì)南捷特汽車(chē)電子研究所所長(zhǎng)程軍表示，ABS系統(tǒng)這些年來(lái)一直沿用16位MCU，這是因?yàn)?6位MCU對(duì)ABS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有最好的性?xún)r(jià)比，雖然近年來(lái)ABS功能大大擴(kuò)充，但由于16位MCU近幾年也是飛速發(fā)展，恰好滿(mǎn)足了ABS發(fā)展的需要。而8位MCU大多針對(duì)低端產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)的，很難勝任ABS的功能及擴(kuò)展。32位MCU由于價(jià)格問(wèn)題，也很難大批量低成本應(yīng)用于ABS系統(tǒng)。

沈順偉表示，相對(duì)于ABS，EBD和TCS等需要做算法上的改進(jìn)，做更多的運(yùn)算，這一定程度上要求MCU有更強(qiáng)的運(yùn)算能力，但對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用，大部分16位MCU的能力已足夠，8位MCU則不能勝任，32位又有些浪費(fèi)。

他還指出，如果是ESP或類(lèi)似系統(tǒng)，則需要采集許多額外的信息，所以也要增加很多額外的傳感器。具體來(lái)說(shuō)，除了ABS的輪速傳感器外，還需要增加縱向及橫向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器等，另外它還需要通過(guò)CAN這樣的總線技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)管理單元更緊密地聯(lián)系起來(lái)，以得到發(fā)動(dòng)機(jī)的信息并對(duì)其進(jìn)行管理。與此相對(duì)應(yīng)，相比ABS系統(tǒng)，ESP系統(tǒng)的算法要復(fù)雜許多，但就目前來(lái)說(shuō)，也沒(méi)有到需要應(yīng)用32位MCU的程度，只是因?yàn)樗枰畔⒑涂刂茊卧?，所以需要更多的引腳，一般來(lái)說(shuō)，至少要120pin以上的MCU才符合要求。

主被動(dòng)安全一體化勢(shì)在必行

汽車(chē)安全是最不乏新技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域，畢竟打造一個(gè)“萬(wàn)無(wú)一失”的安全系統(tǒng)是業(yè)界永恒的追求。意法半導(dǎo)體大中華區(qū)汽車(chē)電子部總監(jiān)劉建宏表示，目前汽車(chē)安全系統(tǒng)引進(jìn)的關(guān)鍵性技術(shù)，包括線控系統(tǒng)(X-by-Wire)以及各種感測(cè)式系統(tǒng)，目前已開(kāi)始普及的包括倒車(chē)?yán)走_(dá)、倒車(chē)監(jiān)視器以及胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)等。未來(lái)幾年可望大幅成長(zhǎng)的則包括用來(lái)改善駕駛性能與自動(dòng)化功能的適應(yīng)性定速系統(tǒng)(ACC)、道路變換輔助與盲點(diǎn)檢測(cè)，以及用于預(yù)碰撞、行人保護(hù)和檢測(cè)駕駛艙內(nèi)是否有人的視覺(jué)雷達(dá)傳感器等。而在這些條件下，汽車(chē)的安全及傳動(dòng)系統(tǒng)已逐步從被動(dòng)性為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性與被動(dòng)性并存的架構(gòu)。

沈順偉也表示，主被動(dòng)安全一體化雖然是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，但是它能給車(chē)內(nèi)乘員甚至車(chē)外的行人車(chē)輛提供全方位的保護(hù)，所以主被動(dòng)安全技術(shù)的集成是一種勢(shì)在必行的趨勢(shì)。他指出，它最大的要求有兩點(diǎn)：一是提高車(chē)輛的對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)警能力，這需要給汽車(chē)增加更多的雷達(dá)、傳感器等部件；二是要提高主被動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)能力，也就是說(shuō)要設(shè)計(jì)出很好的算法，以確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)的時(shí)序以及執(zhí)行量的大小。這樣在硬件方面，由于涉及要處理的信息量的急劇增加甚至要進(jìn)行影像的處理，所以16位MCU將捉襟見(jiàn)肘，32位MCU乃至64位MCU將成為標(biāo)準(zhǔn)器件。另外，需要增加相應(yīng)的雷達(dá)和各種傳感器，還要使用合適的總線技術(shù)。

目前，博世、大陸、天合及Denso等國(guó)際大廠都已經(jīng)開(kāi)始了主被動(dòng)技術(shù)一體化的研究并推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。博世去年發(fā)布了CAPS(整合主被動(dòng)安全系統(tǒng))，該系統(tǒng)將主被動(dòng)安全系統(tǒng)及輔助駕駛系統(tǒng)建立成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的安全功能提供了基礎(chǔ)，并可更有效地防止事故發(fā)生。據(jù)介紹，博世第一代CAPS功能整合了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)和ESP；第二階段的開(kāi)發(fā)成果是預(yù)測(cè)性碰撞警告系統(tǒng)，目前已經(jīng)在奧迪Q7上實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)；第三階段的開(kāi)發(fā)將推出預(yù)測(cè)性緊急制動(dòng)系統(tǒng)，未來(lái)將能夠使車(chē)輛在緊急狀況下自行緊急剎車(chē)。博世還將不斷提升生產(chǎn)和應(yīng)用的本土化程度。

另一方面，主被動(dòng)安全一體化絕對(duì)少不了“網(wǎng)絡(luò)”的“指揮”。程軍表示，安全系統(tǒng)集成的條件是各種子系統(tǒng)的成熟及使用，如ACC、ESP、安全氣囊等，它們的集成主要依賴(lài)與連接這些子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，即車(chē)載總線系統(tǒng)。他還指出，如今大的整車(chē)廠商安全系統(tǒng)的總線協(xié)議都控制在自己手里，各個(gè)廠商的協(xié)議都是不同的和保密的，只有進(jìn)入到整車(chē)配套的體系成為整車(chē)廠商的供應(yīng)商，才能得到這種協(xié)議。國(guó)內(nèi)在這方面如果不能進(jìn)行ABS、安全氣囊進(jìn)入配套，一般整個(gè)系統(tǒng)集成后就很難再進(jìn)入成為配套商。安全系統(tǒng)的集成是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，為適應(yīng)這一趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)電子企業(yè)應(yīng)積極參與加入各種汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國(guó)際組織，積極發(fā)展車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。[!--empirenews.page--]

目前國(guó)內(nèi)廠商尚未涉足主被動(dòng)安全一體化領(lǐng)域，但是他們?cè)陂_(kāi)發(fā)新技術(shù)或進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)換代時(shí)應(yīng)努力追蹤最新的技術(shù)并充分考慮到今后集成到主被動(dòng)一體化系統(tǒng)中的要求，預(yù)留相應(yīng)的功能和接口，這樣才能在各分立系統(tǒng)形成規(guī)模的時(shí)候較容易地發(fā)展成為主被動(dòng)一體化系統(tǒng)。沈順偉指出，當(dāng)然，由于國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件廠商的實(shí)力還不足以與國(guó)際大廠抗衡，所以還需要有關(guān)機(jī)構(gòu)共同制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合各廠家的研發(fā)能力共同開(kāi)發(fā)相應(yīng)的技術(shù)，才能在較短的時(shí)間內(nèi)追上國(guó)際先進(jìn)水平。

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ABS與安全氣囊市場(chǎng)走高

ABS已成為汽車(chē)安全裝置的重要組成部分，在中國(guó)汽車(chē)ABS生產(chǎn)和配套市場(chǎng)基本上都被國(guó)外品牌所壟斷。在乘用車(chē)市場(chǎng)，國(guó)外品牌市場(chǎng)占有率在98%以上；在商用車(chē)領(lǐng)域，雖然國(guó)內(nèi)廣州科密、浙江萬(wàn)安、重慶聚能等氣動(dòng)ABS生產(chǎn)企業(yè)取得了不錯(cuò)發(fā)展，但國(guó)外品牌ABS市場(chǎng)占有率仍在60%以上。

　 隨著我國(guó)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)ABS配套比例的提高，我國(guó)汽車(chē)ABS行業(yè)將保持高速增長(zhǎng)趨勢(shì)，2006年，我們汽車(chē)ABS市場(chǎng)需求量已經(jīng)接近370萬(wàn)套，占汽車(chē)產(chǎn)量的51%左右，其中乘用車(chē)ABS需求接近360萬(wàn)套，而2006年中國(guó)乘用車(chē)生產(chǎn)量為523.31萬(wàn)輛，乘用車(chē)ABS的裝配率已經(jīng)達(dá)到了68%。據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年，我國(guó)汽車(chē)ABS的總需求量將超過(guò)600萬(wàn)套。

隨著國(guó)家對(duì)于安全產(chǎn)品相關(guān)法規(guī)的逐年增多以及中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，安全氣囊也會(huì)越來(lái)越普及，安全氣囊會(huì)成為中國(guó)小型、大型車(chē)的標(biāo)配，主、側(cè)部都會(huì)安裝，所以安全氣囊行業(yè)市場(chǎng)將面臨巨大的市場(chǎng)需求。2006年汽車(chē)安全氣囊氣市場(chǎng)需求量為635萬(wàn)套，其中轎車(chē)安全氣囊市場(chǎng)為510萬(wàn)套。到2010年，我國(guó)安全氣囊總需求量將達(dá)到2382萬(wàn)套。