機遇與挑戰：

• 經濟的低迷也許會滯緩汽車電子市場的發展，但絕改變不了技術所引領的方向
• 當前，采用電池作為主要動力或者作為汽油的輔助動力降低CO2的排放已經成為絕對的熱點話題
• 高性能鋰電池的能量存儲密度比上一代的鎳氫電池有了大幅度的提高
• 車載信息娛樂係統高端應用增長迅速

經濟的低迷也許會滯緩汽車電子市場的發展，但絕改變不了技術所引領的方向。這是國際主流汽車半導體公司通過深圳2009年中國汽車電子技術應用高級研討會（IATF2009）向業界透露的信心。

一年一度的IATF是《電子產品世界》雜誌社舉辦汽車電子領域的高端技術論壇。今年的論壇邀請了泰克科技、村田電子

、淩力爾特、 英飛淩
、恩智浦半導體和富士通微電子等多家國際主流汽車電子和解決方案供應商，吸引了超過200名的專業聽眾。


IATF2009吸引了超過200名的專業聽眾

HEV/EV對元器件和電池管理係統的技術要求
當前的汽車市場，采用電池作為主要動力或者作為汽油的輔助動力降低CO2的排放已經成為絕對的熱點話題
，所以混合動力/電動汽車（HEV/EV）成為IATF2009的一個重要主題。來自村田電子的產品經理譚斌和淩力爾特的應用技術工程經理盧誌豪分別介紹了HEV/EV對電子元器件和電池管理係統的技術要求和設計對策。

譚斌介紹說，汽車工業對電子元器件的質量要求主要分為三類：ISO/TS16949國際汽車行業質量體係標準，這是在美國汽車三大巨頭（通用，福特和克萊斯勒）發起的QS9000基礎上發展起來的；電子元器件質量，包括AEC-Q100有源器件負荷測試認證規範和AEC-Q200無源器件負荷測試認證規範
；EMC/EMI保護，包括CISPR12和CISPR25。

HEV/EV可以根據燃料/ CO2 節約比例不同
，分為純電動驅動

、部分電動驅動、扭距助力係統、輔助馬達係統和停止/qidongkongzhixitong。youyucaiyonglebutongdedonglixitong，zaiqichedianzitongyongbiaozhundejichuzhishang，duidianziyuanqijiandeyaoqiuyexiangyingdeyoulebianhua。liru，dianchidanyuanderemindianzusuizhedianchicongnieqingdianchixianglidianchishenzhiranliaodianchideshengji，yehuichanshengdianchiwendujiance
、電路短路保護、過熱保護和電芯放電和過電流保護等不同的需求。

盧誌豪也表示高性能鋰電池已經成為HEV/EVdangqianyinggaiyouxuandedianchileixing，tadedenengliangcunchumidubishangyidaidenieqingdianchiyouledafududetigao
，caiyonglintielizuoweifujicailiaodelidianchicunchumidukeyidadao70-120Wh/kg
，並且在工作的溫度範圍，安全性和環保方麵都有出色的表現。
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但是測量充電狀態（SOC）已經成為延長電池使用壽命的一個難題。盧誌豪指出通常會將電池充電研製在一個SOC範圍內，例如：20%-80%，所以可用容量隻有規定容量的60%。因為，把鋰電池充電至100%充電狀態或者放電至0%都將使其容量快速下降。
　　
因此，鋰電池電量的準確測量非常重要。在筆記本電腦等小型設備上
，一般采用計算流入和流出包含3-8節電池的庫倫（Ix△T）計算法。“這在汽車中幾乎是不可能的
，”盧誌豪介紹說：“在汽車中，電池驅動的是電機而不是母板。而且200A的電流尖峰很常見，隨後就可能是低功耗的空載狀態。汽車鋰電池的電壓取自100個串聯電池，它們的老化程度不同
、來自多個製造批次、隨溫度變化差異
，因此即便具有相同庫倫的電池也可能存在相聚很大的充電水平。”


圖 混合/純電動車動力係統 資料來源：村田電子


表 不同負極材料的比較 資料來源：淩力爾特

盧誌豪建議用電壓測量進行SOC評估，通過準確測量每節電池的電壓來了解電池的SOC。運用的技巧是通過考慮電流和溫度對電池ESR和容量的影響，以改善電壓測量的準確性。從30%至70%的SOC，電壓變化一般為200mV至5mV%SOC。當某些電池過充電而另一些電池欠充電時，可以采用“電池平衡”方法調節每節電池的充電水平。

與yu電dian壓ya測ce量liang相xiang應ying的de是shi，泰tai克ke科ke技ji分fen銷xiao產chan品pin部bu經jing理li陳chen文wen權quan認ren為wei應ying該gai通tong過guo監jian測ce電dian池chi溫wen度du來lai控kong製zhi充chong電dian的de速su度du。他ta在zai論lun壇tan上shang向xiang聽ting眾zhong介jie紹shao了le泰tai克ke的de任ren意yi波bo形xing/函數信號發生器AFG-3011，AFG-3011通測量充電器對溫度變化的響應從而確認電流變化期間的控製穩定性。對於溫度控製充電的方法，解碼I2C的數據，確認讀數正確以及捕捉整個電流校正周期的數據是兩個技術挑戰。
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汽車總線性能要求在提升
當前汽車總線主要包括用於車身控製的CAN、LIN，用作底盤控製的FlexRay和信息娛樂係統中的IDB-1394和MOST。CAN依然占據汽車總線的主流地位，但是英飛淩車身電子係統市場部經理李世銘在IATF2009上表示，低速CAN的市場份額將會逐步被LIN所占領。

如果把汽車總線比做人體的神經網絡，收發器可以視作神經的節點。收發器是網絡總線和ECUzhijiandejiekou

，fuzekongzhiqihezongxianjiandexinhaozhuanhuan。lishimingjieshaoshuoyidanmougetongxinmokuaideshoufaqishiling，jiushiquleheqitamokuaidetongxin，zuihaodezhuangkuangshijingshidengkaishishan，zuichadezhuangkuangshiqichewufagongzuo。shoufaqidelubangxingyouqishiESD的性能尤為重要
，其他性能要求還包括ISO脈衝、耐電流能力和溫度等等。


圖 汽車總線市場 資料來源：富士通微電子

此ci外wai，汽qi車che網wang絡luo的de一yi致zhi性xing也ye是shi關guan係xi到dao總zong線xian通tong信xin的de核he心xin問wen題ti。網wang絡luo物wu理li層ceng必bi須xu保bao持chi一yi致zhi性xing，因yin為wei不bu同tong的de硬ying件jian通tong過guo總zong線xian聯lian接jie
，同tong樣yang由you於yu不bu同tong的de軟ruan件jian驅qu動dong和he微wei控kong製zhi器qi聯lian接jie在zai同tong一yi個ge總zong線xian係xi統tong，每mei個geECU都需要符合通信協議，因此數據鏈接層也需一致。李世銘介紹說，為此GIFT/ICT聯盟定義了數據鏈層和物理層的要求，以及一致性測試的條件。CAN物理層一致性測試包括：電參數測試和互操作性測試；CAN物理EMC測試包括：ESD測試，采用DPI方法的EMI測試和EME測試。

作為下一代的車內控製網絡的主要選擇，FlexRay提供了比CAN更高的速度和可靠性。FlexRay還能夠提供很多CAN網絡所不具有的可靠性特點。尤其是FlexRay具備的冗餘通信能力可實現通過硬件完全複製網絡配置，並進行進度監測。FlexRay同時提供靈活的配置，可支持各種拓撲，如總線、星型和混合拓撲。設計人員可以通過結合兩種或兩種以上的該類型拓撲來配置分布式係統。

富士通微電子產品經理丁潔早介紹了FlexRay 麵向的是眾多的車內線控操作(X-by-Wire)，例如：通過多輸入設備進行Steer/Shift by wire、利用集成的刹車係統實現Brake by wire、HEV汽車的電池控製和懸停等等。

針對不同的總線技術，泰克科技的陳文權介紹了用於數字串行接口係列數字示波器DPO/MSO4000可以分析SPI
、CAN、LIN和FlexRay，以及FlexRay物理層的分析軟件DPO4AUOTMAX。
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車載信息娛樂係統高端應用增長迅速
隨著數字高清電視的逐步普及，再加上2013年Blu-Ray播放器將停止模擬輸出，使得IDB-1394找到了接入後座娛樂市場的良機。1394高速傳輸技術的第一種標準是IEEE1394-1995，這個版本允許數據達到400Mbps，第二個版本是1394a-2000
，它增加的功能例如異步數據流和串聯包。1394a-2000可以支持800Mps的數據速率。近年來
，支持1600Mps和3200Mbps的也加入到這個標準中。1394汽車標準1394b-2000已經在2000年得到批準。

丁潔早介紹說
，汽車內娛樂係統對IDB-1394協議的帶寬要求各不相同，例如，由車頭尾、兩側的攝像頭組成的攝像網絡大概需要588Mbps（147x4）的帶寬支持640x480x30fps的格式。800x480x60fps和18位RGB的導航係統需要415Mbps的帶寬，720x480x30fps的DVD和數字電視所需帶寬分別為166Mbps，因此整個車載娛樂係統的帶寬總需求達到747Mbps。

除了IDB-1394或者MOST等車內多媒體的網絡技術，車用的視頻處理器SoC市場也將在未來的數年內呈現高速增長
，CAGR將達到21.4%，其中高端SoC的年平均增幅接近50%。NXP半導體汽車電子事業部的技術和應用市場經理徐偉傑表示
，高端處理器能夠解碼高清和標清的視頻內容

、支持藍光格式
、接收全球不同的數字電視信號
，並且應該具備高級的HMI和導航係統以及網絡聯接。而中端的產品應該支持標清內容的解碼、地麵數字電視和DVD播放等。

針對不同的定位，NXP將車載多媒體產品家族分成了Vicaro 和MuVi。Vicaro支持標清電視和HD ready，采用的是NXP 集成了TM3260和3282係列DSP的PNX95xx平台；MuVi是更高端的多媒體處理器SoC，徐偉傑透露目前已經推出的是在采用ARM11的PNX9610平台上的MuViHD1
，NXP計劃將ARM Cortex9納入後續的MuVi係列中，並且正在考慮采用多個Cortex9核的PNX9640平台。


圖 車載視頻處理器市場 資料來源：NXP半導體