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打造智能網聯環境中的汽車電子技術


作者:    時間:2017/1/12 18:53:44  來源:   
智能網聯汽車并非新鮮名詞,它是在以往智能化的基礎上,增加了移動互聯技術,形成一個龐大的信息物理系統CPAS(Cyber-Physic Automotive System),或者稱CPTS(Cyber-Physic TransportationSystem),智能網聯汽車搭載了先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,以實現車內網、車外網、車際網的無縫鏈接,具備信息共享、復雜環境感知、智能化決策、自動化協同等控制功能,與智能公路和輔助設施組成的智能出行系統,最終是能滿足汽車的四大基本需求:安全、節能、高效、舒適。

網聯的等級劃分

 


 

  在《中國智能網聯汽車技術發展路線圖》中將網聯分為三級,第一級就是當前的網聯輔助信息交互,僅指TelemaTIcs類的信息服務和提醒;第二級是網聯協同感知,即是目前的V2X類技術,需要準確的信息傳輸,為車輛做決策和控制服務;第三級是能夠實現基于網絡決策和控制意義上的聯網,可以支撐公共云平臺的決策或局域網的決策

網聯汽車發展目標的三個階段

 


  根據路線圖,智能網聯汽車的發展目標分三個階段:2016年-2020年是起步期,2021年-2025年是發展期,2026年-2030年是成熟期


  在這個漫長的智能網聯汽車技術進程中,基于半導體的關鍵汽車電子零部件諸如控制器、傳感器、處理器等,以及多源信息傳輸、車輛協同控制、人機交互共同駕駛、數據安全與平臺軟件等關鍵共性技術將變得越來越重要。智能網聯汽車是一個生態圈,須舉全行業先進甚至政府力量才能得以推進,但先于智能網聯汽車路線圖,汽車電子元器件供應商業已悄然布局。

智能網聯汽車技術的特點

 


  首先,智能網聯汽車技術的顯著特點是MEMS傳感器的大量使用村田公司的MEMS傳感器在汽車電子應用的卡位由來已久且有上乘表現,在主動安全領域廣泛應用于ABS(制動防抱死系統)、ESC(電子穩定控制系統)系統、ECS(電控懸掛)、EPB(電動手剎)、HAS(斜坡啟動輔助)、TMPS(胎壓監測)、引擎防抖、車輛傾角計量車內心跳檢測等,依靠其極高的靈敏安全性能,著眼于汽車電子系統運行“防患于未然”。其“傾角傳感器”可在道路傾斜時讓汽車靜止不滑動,且可以檢測到2度的傾斜角,對溫度和壽命有精準的測定;與此同時,村田的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器、壓力傳感器以及可應用在胎壓檢測上的傳感器、還有其組合式傳感器,均在汽車主動安全設計上不可或缺。這些傳感器都符合AEC-Q100的標準,具有高精度,高穩定性,高可靠性等特點,在涉及汽車安全的車身電子穩定系統(ESC)領域尤為突出。在3D定位自動駕駛車輛方面,村田公司在2016年日本國際汽車技術展上,展示了能監測到車輛三維位置的傳感器原型以及安裝了該傳感器的裝置。該傳感器由兩部分組成:村田公司的慣性測量裝置(IMU)和氣壓傳感器。其中,慣性測量裝置包括陀螺儀傳感器和三軸加速度傳感器。據了解,該傳感器能檢測物體水平及垂直位置的變化,精度與誤差控制水平均處于世界領先地位。對如今大多數汽車而言,其定位系統都是基于全球定位系統(GPS)的。當車輛穿越隧道或密集建筑物而很難接收GPS信號時,IMU就被用來更正及估計車輛水平位置的變化。但對無人駕駛來說,僅僅探查車輛水平位置的變化并不夠,還需要精確探知車輛的三維位置。例如,當車輛在高架道路下的公路上行駛時,IMU只能檢測水平位置變化,故而有可能誤判出車輛在高架道路上行駛。而村田公司的傳感器通過氣壓傳感器可以很容易地測出車輛的三維位置,有效助力自動駕駛的3D定位。

  除了主動安全領域,村田公司的MEMS傳感器在ADAS和汽車被動安全方面,如前車碰撞報警、盲點監測、車道偏離報警以及自動泊車等方面也有深入應用。

村田MEMS傳感器村田加速度和陀螺儀組合傳感器

  智能網聯汽車的另一個顯著特點是車載系統大量增加與ECU連接的車載LAN的電纜容易產生干擾電波,而且易受外界噪聲的影響,所以靜噪對策必不可少。為適應這種趨勢,村田公司不斷致力于具有優良的靜噪效果和高可靠性的共模扼流線圈(CMCC)產品的研發。CMCC是一種利用模式傳播特性之間的差異,來抑制共模噪聲的產品。村田充分利用自有的在民生用CMCC積累的磁性材料技術、磁氣電路設計技術,以及獨特的繞線技術,研發出了車載用CMCC。

  比如DLW43MH系列,就是不但符合車載以太網標準,并且最具普及可能性的BroadR-Reach®CMCC。它通過村田公司獨特的鐵氧體材料技術和高水平繞線技術,實現了高插入損耗特性和微小模式變換特性,能夠滿足車載以太網標準的良好噪聲抑制效果和高免疫性能。村田公司已于2016年9月份批量生產可用于車載以太網“BroadR-Reach®”的共模扼流圈DLW43MH系列產品。


BroadR-Reach®的靜噪對策示例

  村田(中國)投資有限公司總裁丸山英毅先生表示,在2016年5月制定的新三年計劃中,村田公司把汽車電子、醫療電子、物聯網確立為未來發展的主要方向,其中汽車電子首列其中。

  2016年6月村田(中國)投資有限公司成為了國家智能網聯汽車(上海)試點示范區的首批成員,率先融入了中國智能網聯汽車大潮之中。

  村田公司在智能網聯汽車關鍵電子的卡位必將奠定未來可觀的市場前景。

關鍵詞:智能網聯 汽車電子
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