由《今日電子》雜志社、北京汽車工程學(xué)會、清華大學(xué)汽車工程系和《汽車維修與保養(yǎng)》雜志社等單位主辦的第二屆汽車電子技術(shù)專題研討會暨展示會于8月26日在北京勝利落下帷幕,在為期一天半的會議期間,共有來自企業(yè)、大學(xué)、研究院所的數(shù)百名聽眾到場聽講,北京汽車工程學(xué)會的王篤湘秘書長和王玫理事長等嘉賓也出席了會議。眾多廠商、專家和工程師濟(jì)濟(jì)一堂,對涉及汽車電子的多種產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行了交流和探討。

來自Microchip、Altera、日本橫河電機(jī)、泰克公司、飛思卡爾半導(dǎo)體公司的技術(shù)專家和市場工程師介紹了他們的汽車電子產(chǎn)品和技術(shù),同時(shí)還有美國國家儀器公司、美國力科公司、中國單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室,鑫諾金公司等廠商進(jìn)行了現(xiàn)場展示。在會議的休息期間,不時(shí)有聽眾饒有興趣地參觀現(xiàn)場展示區(qū)。

參會廠商以介紹產(chǎn)品為主,而與會專家則從市場、技術(shù)等角度對汽車電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析和闡釋。中國汽車工程學(xué)會名譽(yù)理事長張興業(yè)首先介紹了國內(nèi)外的汽車電子信息技術(shù)狀況及趨勢。他認(rèn)為,汽車電子產(chǎn)品在發(fā)動機(jī)、電控系統(tǒng)等方面發(fā)展迅速,混合動力和燃料電池技術(shù)不斷取得新的成果,再加上提高娛樂性和舒適性的電子產(chǎn)品的不斷增多,綜合控制將是未來汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢。他還指出,中國應(yīng)把握汽車電子產(chǎn)業(yè)難得的發(fā)展良機(jī),加快組織實(shí)施汽車計(jì)算平臺工程,增強(qiáng)汽車電子產(chǎn)品的研發(fā)能力;汽車行業(yè)、電子信息行業(yè)的研究機(jī)構(gòu)、大專院校、生產(chǎn)廠家進(jìn)行分工協(xié)作和共同攻關(guān);組建公司實(shí)行商業(yè)化運(yùn)作;利用各種交易會和展覽會進(jìn)行技術(shù)交流和產(chǎn)品展示,推動技術(shù)進(jìn)步和商務(wù)發(fā)展;開拓國內(nèi)外兩個(gè)市場,擴(kuò)大汽車電子信息產(chǎn)品出口,從而開發(fā)出具有中國特色的汽車電子信息產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

清華大學(xué)汽車工程系的王紹教授向聽眾介紹了車載診斷系統(tǒng)(OBD)的由來和發(fā)展趨勢。她說,為使汽車符合《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》,必須添加車載診斷系統(tǒng)(OBD),實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛在使用過程中排放是否超標(biāo)。汽油機(jī)OBD系統(tǒng)必須進(jìn)行零部件測試、系統(tǒng)測試和ECM/PCM測試。只有通過這些測試,才能保證汽車能夠在較長的時(shí)間內(nèi)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

袁大宏教授則以汽車控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的考慮為題進(jìn)行了演講。他指出,中國的汽車工業(yè)還比較落后,以市場換技術(shù)的策略并沒有產(chǎn)生預(yù)期的效果,各廠商所關(guān)注的是通過引進(jìn)車型來賺錢,而丟掉了自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)的汽車工業(yè)陷入了盲目的發(fā)展和競爭當(dāng)中。應(yīng)該抓住汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的良機(jī),大力發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)動機(jī)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和娛樂系統(tǒng),只有掌握具有競爭力的核心技術(shù),才能擺脫不斷引進(jìn)又不斷落后的怪圈。

中國汽車技術(shù)中心的徐立長期從事汽車電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)與測試的研究,對各個(gè)階段的不同標(biāo)準(zhǔn)都十分熟悉。他說,隨著各汽車廠商尤其發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對EMI測試的重視,近年來開發(fā)的汽車均采用了采取包括阻尼點(diǎn)火線、阻尼火花塞、取消分電器在內(nèi)的干擾抑制措施,2000年的EMI測試合格率近90%,不合格車輛也屬輕微超標(biāo)。早期的試驗(yàn)是在室外開闊場地進(jìn)行的,由于各種電磁干擾源的增多,許多認(rèn)證和測試機(jī)構(gòu)都建立了電波暗室來進(jìn)行EMS和EMI測試。

上海市傳感技術(shù)學(xué)會理事顏重光對TPMS技術(shù)發(fā)展及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述。TPMS傳感器是一個(gè)集成了半導(dǎo)體壓力傳感器、半導(dǎo)體溫度傳感器、數(shù)字信號處理單元和電源管理器的片上系統(tǒng)模塊。為了強(qiáng)化胎壓檢測功能,有不少TPMS傳感器模塊內(nèi)還增加了加速度傳感器、電壓檢測、內(nèi)部時(shí)鐘、看門狗,和帶12位ADC、4KB Flash、2KB ROM、128B RAM、128B EEPROM及其他功能的ASIC數(shù)字信號處理單元或MCU。這些功能芯片使得TPMS傳感器不僅能實(shí)時(shí)檢測汽車開動中的輪胎壓力和胎內(nèi)溫度的變化,而且還能實(shí)現(xiàn)汽車移動即時(shí)開機(jī)、自動喚醒、節(jié)省電能等功能。電源管理器確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低功耗,使一節(jié)鋰電池可以使用3～5年。顏重光說,汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)TPMS將成為汽車安全保障系統(tǒng)之一。TPMS發(fā)射模塊將向高度集成化、單一化、無線無源化方向發(fā)展。隨著TPMS產(chǎn)品市場對IC高整合度和高可靠性的要求,目前已經(jīng)有了如Infineon SP12/SP30、GE NPX那樣的將所需測試各物理量的傳感器與MCU合二為一的智能傳感器模塊,在未來幾年內(nèi)還會開發(fā)出包含RF發(fā)射芯片三合一的模塊,包含利用運(yùn)動的機(jī)械能自供電的四合一的模塊,屆時(shí)胎壓力監(jiān)測發(fā)設(shè)器只有一個(gè)模塊和一個(gè)天線組成,客戶的二次設(shè)計(jì)變得十分簡便。

Microchip公司的Youbok Lee博士介紹了PIC16F639及其在汽車智能被動無鑰門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用。據(jù)Youbok Lee博士介紹,PIC16F639非常適合PKE系統(tǒng)這種要求低成本低功耗的應(yīng)用。由于集成了Microchip最新的可編程數(shù)字喚醒濾波器,PIC16F639的數(shù)字部分可一直處于低電流模式,除非模擬部分檢測到有效輸入信號。
PIC16F639還滿足了汽車智能PKE系統(tǒng)對MCU的其他要求。它能檢測到的調(diào)制深度低至12%,使得PKE系統(tǒng)在噪聲環(huán)境中仍能正常工作;模擬前端的靈敏度極高,可檢測到3mV的輸入信號,汽車與智能應(yīng)答器的通訊距離可超過2m;KEELOQ加密/解密算法的使用保證了數(shù)據(jù)的安全性。

Youbok Lee博士還著重強(qiáng)調(diào)了PKE應(yīng)答器中的全方位天線設(shè)計(jì)。三副正交放置的FL天線消除了應(yīng)答器的方向性,確保其在任意方向都能接受/發(fā)射信號。Youbok Lee博士在現(xiàn)場演示時(shí),只要走入有效區(qū)域,無論手中的PKE應(yīng)答器如何放置,基站都有響應(yīng)。Youbok Lee博士介紹說,Microchip將根據(jù)用戶的需要,開發(fā)出性價(jià)比更高、功能更強(qiáng)大的8位MCU,如適合于增強(qiáng)型汽車電子應(yīng)用的集成了ADC的MCU產(chǎn)品。

飛思卡爾半導(dǎo)體的中國區(qū)汽車電子工程經(jīng)理康曉敦介紹了該公司的眾多產(chǎn)品。飛思卡爾能夠提供包括MCU、智能模擬器件、傳感器、駕駛員信息系統(tǒng)在內(nèi)的許多汽車電子產(chǎn)品,而核心是8位、16位和32位MCU。QY系列MCU具有超低成本的優(yōu)勢,QB和QC系列可提供低成本的LIN連接,并且這幾個(gè)系列的產(chǎn)品保持引腳和功能兼容。飛思卡爾還有QL、EY、GRxxA、GZ和AZ系列MCU,覆蓋從低端到高端的整個(gè)市場,還有LJ12系列LCD驅(qū)動器、MR系列電機(jī)控制器、RF2集成遙控解決方案。在32位MCU上,有MPC500高性能平臺。飛思卡爾半導(dǎo)體將對動力總成和底盤應(yīng)用建立以MPC5500為標(biāo)準(zhǔn)的平臺,繼續(xù)推動CAN和LIN的應(yīng)用,建立HC08/HCS12的8/16位MCU架構(gòu),采用SoC系統(tǒng)縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間,成為全面的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。

Altera公司的市場工程師趙敏以在汽車娛樂電子中使用FPGA推動的參考設(shè)計(jì)為題,介紹了Altera公司的系列FPGA在汽車中的應(yīng)用。他指出,由于汽車娛樂電子推動了功能和容量的快速發(fā)展,促使設(shè)計(jì)人員在性能、成本和靈活性上做出綜合考慮。與其他汽車電子領(lǐng)域不同,多媒體圖形應(yīng)用高度可視化,其需求多變,在許多情況下甚至還沒有建立標(biāo)準(zhǔn)。汽車設(shè)計(jì)人員需要一個(gè)能夠提供最靈活、性能最佳而成本可控的解決方案。可編程邏輯,特別是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)便是這樣的解決方案。Altera公司可提供MAX系列CPLD、Cyclone系列低成本FPGA、Stratix系列高密度FPGA、具有嵌入式收發(fā)器的Stratix GX系列FPGA和結(jié)構(gòu)化的ASIC產(chǎn)品,同時(shí)還提供了大量經(jīng)過驗(yàn)證的IP庫,可用來開發(fā)數(shù)字信號處理、通信、微系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)處理器和外設(shè),加快開發(fā)速度,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

橫河電機(jī)作為一家在工業(yè)控制和測量領(lǐng)域有著重要地位的跨國企業(yè),同樣也積極地致力于汽車電子行業(yè),在本次的汽車電子研討會上,橫河電機(jī)的第一開發(fā)部部長喬靖玉全面介紹了橫河電機(jī)的汽車電子測量、開發(fā)解決方案。橫河電機(jī)同歐洲、美國、日本等世界各地的汽車整車及零部件廠都有合作關(guān)系,在發(fā)動機(jī)分析、驅(qū)動分析、振動分析、環(huán)境影響、燃料電池、功率分析以及CAN總線等汽車各項(xiàng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)過程的測試上都有豐富經(jīng)驗(yàn)。橫河應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域的產(chǎn)品非常豐富,如：橫河數(shù)字示波器系列、功率分析儀、WT系列功率計(jì)、PZ4000功率分析儀以及多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),等等。喬部長特別介紹了橫河的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代中期,橫河開發(fā)了多通道基于PC的數(shù)據(jù)采集儀DARWIN,2002年橫河推出了高速、多周期、高抗擾基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MX100,今年又新推出了可靠、靈活、智能分布式數(shù)據(jù)采集控制器MW100。MX100能適合自動化工程中的多種數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場合,尤其在燃料電池的研究、制造工程中的使用。模塊化、自由構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式配置、以及用戶易于掌握等特點(diǎn),使得MX100在實(shí)施各種數(shù)據(jù)采集任務(wù)時(shí),成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。MW100主要面向測量周期10ms以上的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品市場。作為DAQMASTER系列的新成員,MW100可單體使用,并在可靠性、靈活性、網(wǎng)絡(luò)功能等方面進(jìn)行了許多改進(jìn)。

泰克在示波器、邏輯分析儀、視頻測試以及移動通信協(xié)議測試產(chǎn)品領(lǐng)域具有傳統(tǒng)優(yōu)勢,其信號源產(chǎn)品和射頻測試產(chǎn)品也處于領(lǐng)先地位。泰克很早以前就開始同BOSCH、DELPHI等汽車電子知名企業(yè)展開合作,為他們提供汽車電子方面的測量解決方案,隨著國內(nèi)汽車電子行業(yè)的快速發(fā)展,泰克已經(jīng)準(zhǔn)備好針對國內(nèi)市場的一系列解決方案。在本次研討會上,泰克工業(yè)系統(tǒng)銷售總經(jīng)理陳強(qiáng)先分析了汽車電子行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)及趨勢,總結(jié)了目前該行業(yè)對測試測量的特殊需求,最后介紹了泰克針對汽車電子業(yè)所推出的一系列測量解決方案。

陳強(qiáng)指出,未來的交通工具將會更節(jié)能、更安全、更舒適便捷。為了降低能耗,美國和日本已開始從內(nèi)燃機(jī)向混合動力發(fā)展,歐洲則是發(fā)展柴油發(fā)動機(jī),燃料電池也是一種新的發(fā)展趨勢。在加強(qiáng)汽車安全性上,智能運(yùn)行控制系統(tǒng)將會提升汽車行駛的安全性,如：線控剎車、線控轉(zhuǎn)向等X-by-Wire技術(shù)。電子視覺系統(tǒng)、CCD、CMOS圖像傳感器、紅外傳感器、防撞雷達(dá)等電子眼的應(yīng)用也可以提高行車安全性。所有這些技術(shù)的運(yùn)用都對測量系統(tǒng)及工具提出了新的要求：不同的汽車總線及測量(包括CAN、LIN、SPI、IIC、MOST、Flex Ray、UART、D2B等);串行數(shù)據(jù)的分析能力及顯示方法;可預(yù)制的串行觸發(fā)和數(shù)據(jù)的協(xié)議分析;任意PWM和掃頻信號的產(chǎn)生(調(diào)光、胎壓測量、wipers);高功率/電流測量等。

針對汽車電子測量的新要求,泰克推出了一系列解決方案。AFG3000任意波型信號源主要應(yīng)用于汽車、鐵路、交通運(yùn)輸。在汽車電子領(lǐng)域,使用AFG3000可以進(jìn)行功能和性能驗(yàn)證,應(yīng)用于電子點(diǎn)火、氣囊控制、ABS剎車系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、汽車總線系統(tǒng)、鐵路“黑匣子”。泰克為其TDS5000B系列示波器推出了完備的測量軟件及測量附件,可用于汽車電子領(lǐng)域功率電子測量、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測量、串行總線測量等。實(shí)時(shí)頻譜分析儀在汽車電子中的應(yīng)用也非常普遍,利用泰克的實(shí)時(shí)頻譜分析儀,在時(shí)間軸上可精確到以微秒為單位,對ECU周邊的突發(fā)噪聲及線束突發(fā)射頻(RF)噪聲進(jìn)行捕獲,并可跟蹤頻率相關(guān)問題;除應(yīng)用在遙控車門系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)外,在車輛管理 RFID、輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng) (TPMS)、復(fù)雜無線通信技術(shù)的評測與問題分析等諸多方面都需要使用實(shí)時(shí)頻譜分析儀。

會議的時(shí)間雖短,但很多聽眾表示,生動豐富的演講內(nèi)容讓他們獲益匪淺,將對他們以后的研究和開發(fā)工作有所幫助。主辦單位《今日電子》雜志社的社長劉月蘭女士表示,能夠?yàn)閺S商和用戶搭建溝通與協(xié)作的橋梁是此次研討會的舉辦宗旨,希望明年的研討會能夠獲得更大的成功。