电子产品世界

　　PSI5是专门用于安全气囊系统的二线接口。曼彻斯特编码的数字数据传输可实现125kbps的数据传输速度、高EMC鲁棒性和低辐射。除了规定各种传感器供电电流之外，协议还支持备用的连接(参见图5)。

　　飞思卡尔半导体(Freescale)最近推出的MMA5xxxW加速度计是一款采用无引脚方形扁平(QFN)封装的X轴或Z轴卫星惯性传感器，该传感器与PSI5 rev 1.3标准协议兼容。除了特殊的接口之外，MEMS加速度计的过阻尼设计还提供防止寄生振动的保护，以获得更鲁棒的正面和侧面安全气囊解决方案。与其它基于SOIC的可用设计相比，QFN封装可提供更小的电路板空间。

2. 摄像头和雷达传感器

　　当今汽车中最复杂的传感器可能是能够拓宽驾驶员视野的传感器。摄像头和雷达传感器通常应用于高端汽车中，但是多家供应商正在致力于拓宽这些传感器在汽车中的应用范围。Delphi、TRW和Continental公司采用的技术各不相同。

　　Delphi公司在其停车引导系统中使用了后视摄像头，而不是超声波传感器。该公司声称，该系统是停车问题的低成本解决方案。高级算法获取摄像头提供的信息，然后确定是否有足够的停车空间并计算后退路径。驾驶员接收语言形式的停车逐步指示和汽车显示屏上的视觉指示。可扩展性使系统能够实现各种停车辅助方案，这取决于汽车制造商的要求。

　　TRW公司希望其AC100 24GHz雷达技术能够让其碰撞减轻制动(CMB)系统应用于广阔的汽车市场中，该雷达传感器的价格为77 GHz雷达传感器价格的一半左右。TRW的CMB技术用于解决城市交通和交通堵塞引起的问题，该技术应用于近距离(6-7米，即20-23英尺)。在该距离内，可以通过制动以有限的减速将速度降低20kph (12.4 mph)，从而防止发生碰撞。

　　在150m(492英尺)的范围内，24GHz的雷达还能支持自适应巡航控制等驾驶辅助功能。这使得该技术能够用于车速高达160kph(99.4mph)的高速公路上。城市和高速驾驶相结合可以满足当今大众市场汽车的诸多需求。

　　整合雷达和基于摄像头的视觉传感器的优势已在多款汽车中得以体现。不过，Continental公司的工程师正在力图通过整合来进一步防止事故的发生。在制动空间不足的实例中，驾驶员围绕障碍物转向以便防止碰撞的能力可提供另一种防撞备选方案。Continental公司的紧急转向辅助概念利用来自雷达的长距离信息，有望增加来自摄像头系统的视频图像，这与已用于智能大灯控制的做法比较类似。这种整合可在高速公路上为驾驶员提供范围较远的威胁评估。

　　EPS和ESC配合使用时，驾驶员可以向右侧或左侧转向，避免发生碰撞(特别是在始料未及的停车情况下)。ESC的滚动旨在快速转向操作时使汽车保持在路面上，并通过选择性地将最初的制动压力施加到各个车轮上来稳定汽车。由于用于ESA的所需元器件已在许多汽车中得以应用，因此Continental公司的工程师自信地认为，汽车制造商能够以相对便宜的价位实现这一功能(参见图6)。

图6： Continental的紧急转向辅助系统显示了EPS如何与其他车载系统协作以避免事故。

　　如今的汽车依赖针对各种应用的多种无线技术，范围涵盖传统广播无线信号、遥控钥匙(RKE)、轮胎气压监测、双向蓝牙、WiFi、蜂窝、专用短距离通信(DSRC)连接等。越来越多地使用无线设备与技术进步和利用最新无线功能的不懈努力有着直接关系。于是，远程信息处理和车载信息娱乐的角色继续在汽车领域中得到拓展。

1. 改进的无线技术

　　随着为汽车开发新通信系统的工作的不断推进，IC供应商正在瞄准诸多现有的无线应用。当然，集成的优势在最新的IC中非常明显，它可以在更小的空间内提供更多的功能，并降低总系统成本。Atmel的用于混合密钥应用的单芯片高级加密标准(AES)-128发动机防盗系统和RKE微控制器就是这样一个例子。ATA5795特别针对同一钥匙中集成了发动机防盗系统和RKE功能的大批量单向汽车钥匙。

　　内置ATA5795的钥匙与汽车中的接收器通信(图7)。ATA5795中的N分频发射器覆盖315MHz和433MHz频带。AES-128加密引擎同时用于发动机防盗系统和RKE功能，可在两个应用中实现类似的安全方案。5mm×5mm的QFN封装中可容纳所有的芯片集成电路及其超低功耗的AVR内核，因此适合钥匙的小电路板空间。

　　借助现有FM和AM收音机频道的增强音质、更多的编程选择和新无线数据服务，iBiquity的高清广播技术现已被13家汽车品牌所拥有的70多条汽车生产线采纳。作为响应，意法半导体开发了一种可满足与日俱增的高清广播技术市场的芯片组。这个端到端解决方案将基带接收器(STA680)与RF前端IC(TDA7706)整合在一起。此外，这种组合通过包含Conditional访问支持和双通道应用(HD Radio 1.5)的特性，从而拓展了高清广播接收器的功能。

　　STA680可同时解调来自两个TDA7706的两个不同的高清广播流。该芯片组通过双音频流处理来满足单通道和双通道高清应用的需求。在双通道配置中，系统可以同时解调来自第一个广播频道的音频和数据以及来自第二个广播频道的数据(图8)。它还可以接收来自一个频道的音频内容，同时获取来自另一个频道的交通或天气数据。

图8：STA680 RF前端IC能够同时解调来自两个独立射频通道音频和数据，从而为高清广播用户提供更多的收听选择。

　　该芯片组内置在Alps Electric模块中，并被iBiquity Digital公司确认为可满足全面的性能要求。

2. 汽车面临的无线技术难题

　　尽管可用的无线技术很多，但是一些车主可能并不满足于OEM提供的这些无线技术，他们也可能倾向于用一些最新的无线技术更新旧汽车。可能最大的难题之一在于在常规通信时或者汽车靠近蜂窝基站边沿时缺少可用的手机信号。另一个必须解决的问题是让后座乘客在行车时保持安静。

　　Wilson Electronics公司的Sleek手机信号增强器可放大发送至和来自北美蜂窝基站的信号。该信号增强器(器件号815226)的工作频率为800MHz(蜂窝)和1900MHz (PCS)频带，该器件可减少掉线，扩大信号范围，并提高数据速率。完整的系统套件包括一个适合各种蜂窝手机和智能手机形状的支架，一根天线和一个电源适配器(图9)。

改善汽车连接体验的无线技术

　　车顶天线可接收来自蜂窝基站的信号，并将该信号通过数据线传送到支架。信号增强后，Sleek的内置天线将信号发送至蜂窝手机。此过程为双向过程，因此蜂窝手机可将增强的信号发送回蜂窝基站。

　　815226的增益为20db(最大输出功率为1.82W或32.6dBm)，噪声系数为3.0dB(标称值)。该器件符合蜂窝设备的行业标准，已获得美国联邦电信委员会的承认，且满足加拿大工业部的要求。

　　iSuppli公司汽车研究部副总裁Phil Magney表示，后座娱乐(RSE)系统的数量和复杂程度正变得越来越高。根据iSuppli车载数字娱乐门户网站的分析，Magney预计截至2015年OEM RSE的交付量将从2009年的310万部增长到560万部。并且这种增长的基础并不仅仅依靠DVD播放机的增长。不断增长的选择方案列表包括游戏机系统、品牌音频、高清广播、USB、MP3连接、移动电视、更大的显示屏尺寸和WiFi。

　　娱乐设备的发展将远远超出为小孩解闷这一范畴，不过低龄后座乘客仍将是这些产品的主要使用者。为了让低龄儿童摆脱有线的困扰，Kidz Gear引进了针对小孩的IR68KG02无线汽车耳机。

　　如果汽车不附带针对儿童的无 线耳机，或者安装了后装系统，红外(IR)无 线耳机则可以为这些低龄儿童提供适合的尺寸。该耳机与具有单通道内置IR DVD/视频系统的美国汽车兼容，可在耳机上提供独立的音量控制，空闲时可自动关断。使用IR技术可以避免不断增长的RF无线信号可能造成的干扰。

关键词： 汽车电子 车载信息娱乐 传感器 无线