汽车

<font color="#FF8000">深度探讨该价值10 亿美元的市场 作者：ARM</font>

尽管电动汽车和混合动力汽车一路高歌猛进，传统的汽油和柴油动力汽车在未来许多年内仍将是市场的主流。预计到 2023 年，传统动力汽车仍将在全球轻型汽车产量中占据 85% 份额，如下图所示。

但是，这并不意味着汽车的动力系统控制要求将会一成不变。汽车制造商和他们的供应商正面临着日益严格的燃油经济性和尾气排放控制要求。在近期发生的柴油发动机排放丑闻之前，这种情况就早已出现，只不过现在更加严格。

这导致汽车厂商需要更多、更复杂的后处理技术，而过去未采用后处理技术的车辆也需要安装后处理系统。为了确保这类后处理系统能够妥善工作，我们显然需要更加复杂的动力系统控制。事实上，梅赛德斯从 2014 年起就已经开始为某些搭载汽油发动机的车型安装微粒过滤器，例如 W222 S500。该公司表示，今后将随着发动机的升级逐步扩大微粒过滤器的使用范围。

随着汽车发展的电气化和智能化趋势，使燃油经济性及降低排放、主动安全及自动驾驶、车联网和LED照明等成为当前汽车行业关注焦点，这对半导体业带来更多发展机会的同时也提出了更多的挑战。混合电动汽车(HEV)/电动汽车(EV)推动每辆车的汽车动力系统的半导体成分增高约5倍。先进驾驶辅助系统(ADAS)、便利及信息娱乐系统，以及占全球汽车销售比例50%以上的新兴市场，推动全球汽车半导体市场同比增长9%以上。

<strong>汽车中的半导体成分</strong>

据市场调研机构Databeans的数据，平均每辆汽车的半导体产品成本达350美元。汽车中含半导体成分的应用如图1所示。、

车灯，好比汽车的眼睛，是保证汽车安全行驶的重要组成部分。而传统的汽车照明系统已无法满足人们日益提高的安全行车的需求，特别是在夜间行驶时普遍存在着两大显著的缺点：一是驾驶员容易受迎面而来的车辆的眩光影响而分散注意力，增加了事故隐患；二是在弯道或十字路口能见度低，且存在照明盲区。据美国国家高速公路交通安全管理局公布的数字，汽车约有25%的时间在夜间行驶，但超过40%的重大事故发生在这个时间段。为减少眩光，欧洲各国当局要求为汽车配备自动前大灯调平系统。自适应前大灯系统(AFS)是应此要求而开发，可自动适应不同行驶环境和条件照亮前方，进一步提升行车安全性。

<strong>自适应前大灯系统(AFS)的优势</strong>

<strong>(一) 自动调平以减少眩光</strong>

当汽车匀速行驶在平坦的路面时，前大灯光束是平行于路面而照向前方的，但在其它情况下(通过减速带时、紧急制动、加速行驶或加油时等等)可能会倾斜，而自动调平系统使汽车前大灯光束能保持与路面平行，并有助于在上坡路或下坡路时防止大灯照向太远。该功能通过负载轴传感器信号调平前大灯，可适应不同负载和不同坡度情况。

<font color="#FF8000">作者 John Rice 德州仪器 (TI) 电源系统工程师</font>

在诸如汽车LED照明等应用中，由于驾驶员通常远离LED，因此需要增加短路保护功能，JOHN RICE在本文中介绍了如何防止LED驱动器输出对地短路。

非同步、升压、电源转换拓扑经常用于LED驱动器等应用中。在这些应用中，输入电压 (VIN) 不足以正向偏置一组串联/并联LED灯串。这个电感开关拓扑生成了实现LED电流调节所必要的依从电压，并且通常用于LCD背光应用中。例如在远离驾驶员的汽车内部和外部照明等LED矩阵应用中，一旦发生输出对地短路的危险，就会产生灾难性的后果。限制电流并运行保护电路作为电子断路器能够防止这些灾难性的故障。

<font color="#FF8000">作者 John Rice 德州仪器 (TI) 电源系统工程师</font>

在诸如汽车LED照明等应用中，由于驾驶员通常远离LED，因此需要增加短路保护功能，JOHN RICE在本文中介绍了如何防止LED驱动器输出对地短路。

非同步、升压、电源转换拓扑经常用于LED驱动器等应用中。在这些应用中，输入电压 (VIN) 不足以正向偏置一组串联/并联LED灯串。这个电感开关拓扑生成了实现LED电流调节所必要的依从电压，并且通常用于LCD背光应用中。例如在远离驾驶员的汽车内部和外部照明等LED矩阵应用中，一旦发生输出对地短路的危险，就会产生灾难性的后果。限制电流并运行保护电路作为电子断路器能够防止这些灾难性的故障。

近年来，汽车图像传感器领域呈爆发式增长，这主要由政府对汽车安全法令的贯彻和实施、消费者驾乘体验及自动驾驶的趋势所推动。

<strong>汽车图像传感器主要应用领域</strong>

汽车上可安装多个不同的摄像头用作不同的功能，包括用于视觉应用如倒车影像、前视、后视、俯视、全景泊车影像、车镜取代，用于车舱内如乘客监控、疲劳驾驶监测、仪表盘控制、行车记录仪(DVR)、气囊，用于ADAS如正向碰撞警告、车道偏离警告、自动远光灯控制、交通信号识别、行人检测、自适应巡航控制、盲点检测、夜视等等。

<strong>汽车图像传感器的关键性能</strong>

1．微光性能是筹码
微光性能对于汽车影像系统是相当重要的，卓越的微光性能可提高在夜间等光线很暗的情况的行车安全。图像传感器厂商都以“在暗处能看见”为目标。

2．高动态范围(HDR)
HDR是汽车影像系统应用的另一个重要特性，确保摄像机可在宽范围的光线 、黑暗和高光照对比情况下清楚地呈现场景细节，提高图像信息的精确度从而提升安全性。

<font color="#FF8000">作者 贸泽电子Paul Golata</font>

新技术层出不穷，推动人类社会向前发展。技术的推动力在交通领域表现尤为明显。铁路、飞机和汽车一直是新技术和创新的实验田，开拓了诸多历史先河。詹姆斯·瓦特，莱特兄弟，戈特利布·戴姆勒和威廉·迈巴赫等先辈的发明，将我们的想象力不断向前推进。在目前数亿台行驶的车辆中，最受关注的问题之一涉及改进乘员安全性和整体车辆的运行效率。为了帮助改善运输效率，人类先后在车辆中集成了机械、电气、光电，以及最近的人工智能（AI）技术。然而，未来的汽车中，电子和人工智能技术接管了太多或大部分人类对车辆控制权，此时的运输模式会更安全并且更高效，因为车辆是由自动驾驶技术系统（ATS）来操作，但这会带来什么样的伦理改变呢？这样的AI需要一个完备定义的技术平台，允许其相对自主地运行。该系统的一部分将包括如何行使伦理决策，以保证人员性命并减少和消除伤害。

<strong>先进驾驶辅助系统（ADAS）</strong>

许多工业和汽车应用中都使用了同步降压转换器电源拓扑结构；此类应用还要求具有低传导放射和辐射放射特性，以确保电源不会干扰共用同一条总线的其它设备（输入电压 [V_IN]）。例如，在汽车信息娱乐系统中，电子干扰(EMI) 会在汽车立体音响中发出挠人的噪音。

图1显示了同步降压转换器的原理图以及其开关节点波形。高侧MOSFET的开关速度和高侧/低侧MOSFET与印刷电路板(PCB)杂散电感和电容都具有在开关节点波形达到峰值时振铃的功能。而我们不需要开关节点波形振铃，因为它会增大低侧MOSFET的电压应力，并产生电磁干扰。