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标题: Microchip将紧跟汽车发展大趋势——节能减排、通信/舒适性和安全性 [打印本页]

作者: qiangfei502 时间: 2011-12-6 17:31 标题: Microchip将紧跟汽车发展大趋势——节能减排、通信/舒适性和安全性

来源:半导体器件应用网作者：方优仪摘要：近年来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用，汽车电子控制技术得到了迅猛的发展，尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面有了较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。据IHS iSuppli公司的磁传感器专题报告，由于能够改善汽车安全性、便利性和燃油效率，硅磁传感器在汽车电机中的应用将快速增长，该市场的销售额将在2012年增长近40%。生活水平不断提高的今天，人们对汽车的需求和要求也不断提高，汽车电子的市场也越来越广阔，这无疑拉动了汽车电子行业的快速发展。
关键字： 电子技术, 计算机技术, 信息技术, 磁传感器
近年来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用，汽车电子控制技术得到了迅猛的发展，尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面有了较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。据IHS iSuppli公司的磁传感器专题报告，由于能够改善汽车安全性、便利性和燃油效率，硅磁传感器在汽车电机中的应用将快速增长，该市场的销售额将在2012年增长近40%。生活水平不断提高的今天，人们对汽车的需求和要求也不断提高，汽车电子的市场也越来越广阔，这无疑拉动了汽车电子行业的快速发展。
汽车电子市场发展状况及预测
目前，新的市场需求正在引领着车身电控技术往以下趋势发展：进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统，如车辆遥控检测、智能型汽车防盗、乘坐适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等。这就对车身电子控制器提出了更高的要求。Microchip Technology Inc.亚太区汽车产品营销经理Stephen Chan表示，在未来5年内，随着客户对汽车安全性、舒适性、可靠性以及驾驶信息应用的需求不断增长，汽车电子市场也会随之壮大。Microchip Technology Inc.是全球领先的单片机和模拟半导体供应商，为全球数以千计的消费类产品提供低风险的产品开发、更低的系统总成本和更快的上市时间。Microchip公司成立以来，密切关注嵌入控制半导体产品市场。为了占领市场，集中了所有的技术、设计、生产、销售等各方面资源发展了两大拳头产品：PIC8位单片机(MCU)和高品质的串行EEPROM。

Microchip Technology Inc.亚太区汽车产品营销经理Stephen Chan

Microchip Technology的主要目标是为嵌入式系统设计人员提供经济高效、安全可靠的增值系统，包括传动系统、车身控制系统、底盘控制系统、信息娱乐系统、安全系统以及驾驶信息系统。Stephen Chan认为，在未来至少10年内，软件是汽车系统中另一举足轻重的因素。那些拥有最佳系统架构或开发工具的汽车制造商和供应商必定会获得竞争优势。Autosar(汽车开放系统架构)是开放且标准化的汽车软件架构，汽车制造商利用此架构可在多个平台以及多种车型上重用经验证的软件。
为了适应汽车市场的最新发展，Microchip将继续设计新产品并提供各类产品组合，包括8位、16位和32位单片机系列，以及模拟器件和存储器件，以实现应对上述趋势所需的嵌入式应用解决方案。例如，Microchip的dsPIC®数字信号控制器系列可满足LED照明、HID、普通照明和电机控制等方面的要求。
节能减排成为汽车制造商另一个关键目标
节能减排是汽车制造商一直努力实现的另一个关键目标。性能更高而体积更小的引擎(新一代涡轮)、混合动力汽车或电动汽车是所有知名汽车OEM正在拓展的关键市场领域。谈到这个全球性话题，Stephen Chan说：“在汽车应用中，无论是称其为新能源、节能还是二氧化碳减排，电子设备在减少排放方面的影响都将不断扩大。在传统内燃机引擎和混合动力和纯电动汽车中，电子电机控制在应用中的作用也将持续增加。为实现减少燃油消耗和二氧化碳产生这一目标，我们正在将电动机驱动动力转向(EPS)、电动水泵、按需驱动BLDC燃油泵和电动机控制气流等应用集成到内燃机引擎中。此外，我们还实现了‘启动-停止’系统以显著节能，尤其是在城市交通中。所有系统都需要进行智能电机控制、直流/直流转换和电池监视。”
根据主要的汽车燃油供给系统供应商提供的行业报告，与传统恒定燃油供给系统相比，使用智能燃油泵进行控制可节省60%到70%的能耗。对于1.8升引擎，这意味着每公里可少排放1.5至2克二氧化碳，这是一个很显著的二氧化碳减排成效。与头灯近光相比，LED日行灯每100公里能减少约0.2升燃油消耗。除了温度传感器和诸多空气流量传感器，还使用氧化氮传感器来测量氧化氮的浓度并控制氧化氮存储催化剂的再生，氧化碳传感器就是一款支持二氧化碳减排的电子控制传感器。

Microchip提供可用于涡轮废气门系统的电机控制解决方案。嵌入式控制设计人员已着手设计采用PIC®单片机的有刷和无刷直流电机控制系统。系统中还包括Microchip的线性稳压器和非易失性存储器。Microchip有许多技术可用于减少燃油消耗和二氧化碳排放，涡轮废气门应用只是其中的一个代表。
嵌入式解决方案
Microchip Technology的嵌入式解决方案可实现角度传感器、引擎冷却风扇、引擎关闭定时器、湿度传感器、安全气囊碰撞传感器、接近传感器、雨刷控制器、头灯控制器、座椅记忆控制器、音频控制器、变速器控制器、燃油泵控制器以及后视摄像头等各种解决方案。我们面临着各种挑战，包括功耗、空间限制、用于诊断的“连接式ECM”以及软件重用等，同时还需要保持较高的性价比，并使设计人员可灵活地对汽车OEM的要求做出响应。
在各种应用中，空间承受度和尽可能低的购买成本是嵌入式设计人员必须满足的共有要求。可依据设计所基于的平台，通过软件实现方案来解决大部分应用差异，从而覆盖从高端到低端的应用跨度。由于“上市时间”在执行阶段依然很重要，Microchip强大的移植兼容性可以实现工程设计模块的重用，从而节省宝贵的开发时间和整体成本。兼容性是重用PIC®单片机设计的关键。利用PIC®单片机系列的标准化引脚排列方案，可开发出其他单片机供应商传统上无法提供的代码库。PIC®单片机架构还提供独有的插座、软件和外设兼容性，从而为设计人员提供极大的灵活性。例如，每个引脚都能复用了几种外设功能，这样设计人员便可以增加或改变功能而无需更改印刷电路板。最终结果是将重新设计的成本降到最低，甚至在重新设计时完全无需增加任何开销。
重用经验证的工程设计模块不仅可节省时间和成本，而且可直接提高系统的整体质量，因为工程师不但可以利用早期设计的良好性能，还能将吸取到的相应经验应用到当前设计中。因此，兼容性和重用性将提升产品开发的整体效率。在目前有经验的嵌入式设计人员稀缺的行业背景下，这一点显得至关重要。
车身电子控制技术的走势
汽车OEM在提高汽车安全性、智能性以及节能性等方面所要应对的诸多挑战推动了车内电子设备的不断发展。电子设备一直是汽车组件中发展最快的部分，比机械设备、气动设备和液压设备发展得都快。嵌入式系统设计人员持续开发新的电子控制模块(ECM)来实现有针对性的汽车功能，以在环保的同时满足驾驶员的各种需求。汽车电子市场的壮大很大程度上归功于客户对燃油效率、安全性、舒适性、可靠性以及高级驾驶信息应用不断增长的需求。
主要挑战及研发方向：
Microchip Technology Inc.亚太区汽车产品营销经理Stephen Chan认为，新一代汽车的嵌入式设计人员面临的挑战包括：ECM数量不断增加，导致功耗预算更为严格;布置ECM的空间有限;“连接式ECM”。随着汽车应用领域内电子设备使用的增多，ECM的数量也在不断增加，这使得汽车功耗预算更加复杂。随着目前汽车中ECM数量的不断增长，电流负载也随之增加。增大电池容量以支持不断增长的功耗要求是克服这种挑战的方法之一。但是，在空间受限、重量控制严格的环境中，使用更大的电池并非总是好的方案，因为这会增加燃油消耗。更好的解决方案是降低ECM在引擎关闭时的功耗要求。
随着不依赖于引擎的功耗负载(如多媒体系统)数量的增加，汽车OEM正努力收紧其在引擎关闭时的功耗预算。Microchip Technology的nanoWatt XLP(超低功耗)单片机系列产品一直在不断扩大，这使得车身电子设备控制系统的嵌入式系统设计人员可以在能效要求较高的环境中实现所需解决方案，而无需牺牲车辆性能。

功耗管理型单片机带有片上闪存，通过消除对外部元件的需求，为设计人员提供了最大化的系统效率、更高的系统稳定性以及最小的成本和电路板空间。利用所提供的多种功耗管理模式，设计人员可灵活地在不同模式之间切换，并在应用程序软件中集成节能程序。为使单片机更加有效地执行功耗管理任务，我们专门开发了创新的解决方案，深受汽车嵌入式系统设计人员的青睐。单片机需要在其工作频率范围内提供灵活的功耗管理技术。功耗管理型单片机必须是通用的，并能为设计人员提供技术上可行且经济高效的选择，只有这样才能满足复杂的高级车身电子设备控制系统以低功耗可靠运行的要求。
生活水平的改善，让人们追求更舒适的驾车环境;交通事故的频发，让人们对于汽车安全性的要求日益提高;温室效应所带来的影响和可持续发展的提倡，让人们对汽车的节能减排更加重视……这些都无不推动着汽车产业的发展，而汽车与电子的结合提供了汽车持续改进的空间，让汽车电子产业不断向前迈进。

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