汽车中涉及的传感器有很多种。我们将为您分析中国市场最具代表性的传感器技术发展情况,为您的相关设计工作提供一些启发。
随着汽车的逐渐普及,人们对汽车的安全性和舒适性的要求也越来越高,许多国家甚至制定了相关标准进行规范管理。凌影科技北美公司汽车、工业和多元化电子市场部总经理ChristopherCook表示:“美国的汽车行业要求汽车采用轮胎压力监测系统(TPMS)以满足相关安全规定。我们的目标是开发越来越多的智能传感器,这将使汽车驾驶更加安全,进一步降低油耗和污染排放,并在发动机管理中发挥越来越重要的作用。”在其他地区,尤其是在欧洲,TPMS越来越受欢迎。人们非常重视汽车安全。为了帮助客户提高汽车产品的竞争力,各传感器制造商特别重视技术开发。除了继续走智能化、集成化、小型化的路线,传感器的创新应用模式也在不断涌现。
去年年底,凌影在Convergence2006上推出了SP35轮胎压力传感器,这是第一款将TPMS模块的所有功能集成到单个封装中的设备。这种高度集成的器件安装在印刷电路板(PCB)上,与电池和天线一起构成完整的TPMS模块,使汽车行业的供应商能够经济有效地满足美国安全法规的要求。该独立封装装置将MEMS压力、加速度和温度传感器与8位微控制器集成在一起,TPMS模块和电子控制单元通过AM/FM、RF发射器和lf接收器进行无线通信。MCU还具有存储器、电池电压监控器和高级电源控制单元。通过移除TPMS模块中的独立通信芯片,SP35将模块设计的复杂度和成本降低了约10%。
与英飞凌SP35的单芯片TPMS解决方案相呼应,飞思卡尔的8引脚轮胎压力监测传感器MPXY8020A也是一款高度集成的产品。它由一个变容二极管压力传感器、一个温度传感器和一个接口电路(带唤醒功能)组成,所有这些都在单个芯片中。MPXY8020A可与远程门开关(RKE)系统结合使用,提供高度集成的低成本系统。
MEMS是汽车安全应用传感器技术的一个亮点。专家最近提出了汽车“黑匣子”的概念。“黑匣子”用于监控汽车的行驶速度、安全带的使用情况,以及因急转弯、急刹车、行驶不稳、异常减速、倒车不安全等原因造成的超重力驾驶,为驾驶员提供指导和预警。这些系统都配有加速度感应器和旋转感应器,并采用MEMS技术降低了器件尺寸和成本,得到了市场的认可。
约翰。Memsic北美销售总监派尔(Pyle)表示:“‘黑匣子’的市场将遍布全球,我们预计未来所有汽车制造商都会安装某种形式的黑匣子。这必然导致MEMS传感器和加速度传感器的市场份额急剧扩大。我们预计,到2007年,汽车领域MEMS传感器的销售额将达到15亿美元,包括所有MEMS传感器和加速度传感器,其中加速度传感器占70%。”
在高端汽车中,人们经常使用智能图像传感器来辅助驾驶。由于传感器价格昂贵,一直没有普及,但就在最近,瑞士CSEM公司宣布,其采用ViSe智能图像传感器设计的实时视觉系统,可以将汽车视觉系统的成本从数千美元降低到数百美元。CSEM采用双芯片解决方案,即其专有的视觉传感器与ADI公司廉价的BlackfinDSP相匹配。CSEM正计划将专有DSP芯片与其图像芯片集成,以提供单芯片解决方案。
传感器技术在倒车系统中的应用也是目前研究的热点之一。村田公司推出了倒车系统超声波传感器系列产品。以其MA40MF14-5B为例,该产品不仅具有体积小、防水、探测范围窄、振铃时间短等特点。,而且最大的特点是产品采用110× 50非对称光栅,提高检测精度,避免误操作。
作为汽车的核心技术,发动机控制系统和底盘控制系统对传感器的要求一直是高精度和高可靠性。这种传感器技术非常成熟,市场主要在北美和欧洲。在这个应用领域,为了进一步提升汽车的附加值,传感器厂商在精度上做了很多努力,比如使用先进的传感器来提高电池的效率。
以德尔福公司新推出的电池IVT传感器为例。随着船上电子设备越来越多,为其提供动力的电池和交流电机的工作负荷也越来越大。因此,准确计算电池的荷电状态(SOC)以确保电池的最佳性能变得越来越重要。德尔福的电池IVT传感器可以帮助电池达到最佳性能。使用IVT传感器后,每加仑燃料可以支持汽车多跑0.5英里。电池IVT传感器可以精确测量电流(I)、电压(V)和温度(T),这是决定电池工作状态的三个关键参数。德尔福创新和电子/电气系统全球总监DaveWright表示,“当电池处于Wally状态时,德尔福的电池IVT传感器可以降低交流发电机所需的功率,从而降低发动机的机械负荷,提高燃油效率。”