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傳感器深入汽車電子設備市場各角落

[ 07-11-1 8:15 ]  太平洋汽車網(wǎng)  

  StrategyAnalytics預測從2004年到2009年,全球車用傳感器將呈現(xiàn)9%左右的成長率,2008年市場需求量估計將可達14.87億個。中國市場更是車用傳感器發(fā)展的溫床,計世資訊(CCWResearch)最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2006年中國汽車傳感器的市場銷售額達到3.9億美元,同比增長率為42.8%,2007年-2010年期間中國汽車傳感器市場銷售額的年度復合增長率將超過35%。預計2007年市場銷售額將達到5.4億美元,其同比增長率為36.3%;預計2009年市場銷售額將接近10.5億美元,其同比增長率為40.5%;預計2010年市場銷售額將超過13.2億美元,其同比增長率為35.2%。

  汽車電子涉及到的傳感器種類繁多,我們將為你分析中國市場內(nèi)最具代表意義的傳感器技術(shù)發(fā)展概況,為你的相關(guān)設計工作提供一點啟示。

  安全性能成主打,創(chuàng)新應用不斷涌現(xiàn)

  隨著汽車的逐漸普及,人們對汽車安全性能、舒適性能的要求已經(jīng)越來越高,很多國家甚至制定相關(guān)標準來對此進行規(guī)范化管理。英飛凌科技北美公司汽車、工業(yè)和多元化電子市場部總經(jīng)理ChristopherCook表示:“美國汽車界要求汽車采用車輪胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)以滿足相關(guān)安全法規(guī)。我們的目標是開發(fā)越來越智能化的傳感器,使汽車駕駛更加安全,油耗和污染排放進一步降低,在引擎管理中發(fā)揮越來越重要的作用!倍渌貐^(qū),特別是歐洲,TPMS也正日漸普及。人們對汽車安全性的重視度可見一斑。為了幫助客戶提升汽車產(chǎn)品的競爭力,各個傳感器廠商在技術(shù)發(fā)展上特別用心,除了繼續(xù)走智能化、集成化以及小型化路線以外,傳感器創(chuàng)新的應用模式也不斷涌現(xiàn)。

  英飛凌去年年底在Convergence2006展會上推出了SP35胎壓傳感器,這是第一款將TPMS模塊所有功能融入單一封裝的器件。這個高度集成的器件安裝在印刷電路板(PCB)上,與電池和天線一起組成一個完整的TPMS模塊,使汽車行業(yè)供應商可以經(jīng)濟有效地滿足美國安全法規(guī)的要求。該獨立封裝器件集成了帶有8位微控制器的微機電系統(tǒng)(MEMS)壓力、加速和溫度傳感器,TPMS模塊和電子控制單元之間通過調(diào)幅/調(diào)頻(AM/FM)、射頻(RF)發(fā)送器和低頻(LF)接收器進行無線通信。MCU芯片還帶有存儲器、電池電壓監(jiān)測器和高級功率控制單元。通過去除TPMS模塊中的獨立通信芯片,SP35使模塊設計復雜度和成本降低了大約10%。

  與英飛凌SP35的單片TPMS解決方案相呼應,飛思卡爾的8針腳胎壓監(jiān)測傳感器MPXY8020A也是一款高集成度產(chǎn)品。它由一個變?nèi)輭毫鞲衅髟、一個溫度傳感元件和一個界面電路(具有喚醒功能)組成,所有這三個元件都在單塊芯片中(如圖1所示)。MPXY8020A可與遙控車門開關(guān)(RKE)系統(tǒng)結(jié)合使用,提供一個高度集成的低成本系統(tǒng)。

  MEMS是面向汽車安全應用的傳感器技術(shù)的一個亮點。專家最新提出一個汽車“黑匣子”的概念,該“黑匣子”用以監(jiān)控汽車的速度、安全帶的使用狀況以及由于汽車急轉(zhuǎn)彎、急剎車、行駛不穩(wěn)定、異常減速和不安全倒車等原因造成的超重力行駛,為駕駛者提供指導和預警幫助。這些系統(tǒng)配有加速感應器和回轉(zhuǎn)感應器,采用MEMS技術(shù)以減小器件尺寸和成本,并獲得了市場的認可。

  Memsic公司北美銷售總監(jiān)JohnP.Pyle表示:“‘黑匣子’的市場將遍及全世界,我們預期未來所有的汽車生產(chǎn)商都將會安裝某種形式的黑匣子。這必將導致MEMS傳感器和加速感應器市場份額的急劇擴大。我們預計到2007年,MEMS傳感器在汽車領域的銷售規(guī)模將達15億美元,這包括所有的MEMS傳感器和加速感應器,其中加速感應器占70%。” 

  在高端的汽車中,人們常常會使用智能圖像傳感器來輔助駕駛。由于該傳感器價格昂貴,一直未能普及,但是就在近日,瑞士CSEM公司宣稱其利用ViSe智能圖像傳感器設計的實時視覺系統(tǒng),能把汽車視覺系統(tǒng)的成本從數(shù)千美元降低到數(shù)百美元。CSEM采用了雙芯片解決方案,即該公司專有的視覺傳感器搭配ADI公司并不昂貴的BlackfinDSP。CSEM正計劃下一步把一個專有DSP芯片和其圖像芯片集成在一起,提供單芯片解決方案。

  面向倒車系統(tǒng)應用的傳感器技術(shù)也是目前的熱門之一。Murata推出了一系列超聲波傳感器產(chǎn)品用于倒車系統(tǒng)。以其MA40MF14-5B為例,該產(chǎn)品不僅具有小體積、防水、窄范圍檢測、響鈴時間短等特點,最特別之處為該產(chǎn)品采用了110°×50°的不對稱光柵,以提高檢測的準確性,避免誤操作。如圖2所示。

  從精準處入手,優(yōu)化發(fā)動機、底盤控制技術(shù)

  作為汽車的核心技術(shù),發(fā)動機控制系統(tǒng)和底盤控制系統(tǒng)對傳感器的要求一直以高精度與高可靠性為主。這類傳感器技術(shù)已經(jīng)非常成熟,其市場也主要以北美和歐洲為主。在這個應用領域內(nèi),為了進一步提升汽車的附加價值,傳感器廠商在精準處下了不少功夫,如利用先進傳感器提升電池的使用效率等。

  以德爾福公司新近推出的電池IVT傳感器為例,由于車載電子設備越來越多,使為其提供電力的電池和交流電機工作負荷不斷增大,因此對電池充電狀態(tài)(SOC)進行準確計算以確保電池發(fā)揮最佳性能的重要性也日益突出。德爾福的電池IVT傳感器可幫助電池達到最佳性能,采用了IVT傳感器后,每加侖燃油能支持汽車多跑0.5英里。該電池IVT傳感器可精確測量作為確定電池工作狀態(tài)三大關(guān)鍵參數(shù)的電流(I)、電壓(V)和溫度(T)。德爾福公司創(chuàng)新及電子/電氣系統(tǒng)全球總監(jiān)DaveWright表示,“在電池處于滿充狀態(tài)時,德爾福的電池IVT傳感器可減少交流發(fā)電機所需輸出的電力,從而降低發(fā)動機的機械載荷并達到提高燃料效率的目的!

  目前中國生產(chǎn)汽車發(fā)動機及底盤控制系統(tǒng)的廠商并不多,因此在中國市場上,面向這類應用的傳感器寥寥無幾。而面向車身控制以及信息娛樂系統(tǒng)的市場則非常大,市場上涌現(xiàn)了大批技術(shù)成熟的產(chǎn)品。如何將這些優(yōu)秀的產(chǎn)品加以創(chuàng)新的應用,則是汽車廠商們面臨的首要問題,也是決定汽車“檔次”的關(guān)鍵問題。

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