車輛安全關鍵在汽車電子

全世界每年有130萬人在交通事故中喪生，也就是每天3500多人喪生。正如世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計數據所示，不同國家的事故類型具有很大差異，這與一些因素有關，包括：公路基礎設施、駕駛標準和能力、公路法規(guī)、車輛類型、車內實施的安全系統(tǒng)標準。

按每10萬人或每10萬輛車的死亡人數計算，這些數據也會有很大差異。例如，在美國，大型重型車輛很普遍，而美國的意外事故率遠高于德國。這與德國銷售的汽車實施的安全設備級別有關嗎?

強制佩戴的安全帶、先進氣囊和電子穩(wěn)定性控制幾乎是德國所有汽車制造商采用的標準。在美國則是另一種情形，美國的生產商可能在更大程度上依賴牢固的金屬保護。

中國的情況也值得注意。如圖1所示，由于中國極大一部分人沒有私家車，因此按每10萬人計算得到的死亡人數當然低。

但按每10萬輛車計算出的死亡人數則相當驚人。在這種情況下，有幾個問題值得思考：中國車輛的風險系數高?如果是這樣，這是否因為它們缺少基本的安全設備?
但必須承認的是，隨著中國車輛需求量的迅速提高，部署氣囊、ABS和電子穩(wěn)定性控制等安全系統(tǒng)將成為強制要求。

安全系統(tǒng)的市場動態(tài)

在現代車輛中部署安全系統(tǒng)基于兩大動因。

首先是嚴格的法規(guī)，法規(guī)要求汽車生產商實施電子安全系統(tǒng)。例如，美國通過聯(lián)邦機動車輛安全標準(FMVSS)強制實施電子穩(wěn)定性控制和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，在歐洲也即將實施。

采用安全系統(tǒng)的第二個重要的因素是，消費者需要更安全的車輛。在購買車輛時，新車在NCAP(新車評估程序)中的安全得分通常是做出決策的一個因素。氣囊和ESP對于正打算購買車輛的任何一名消費者來說都十分重要。

放眼未來，消費者的下一波需求重點將是高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，如攝像頭和雷達，以緩解前方撞車的沖撞力、提供偏離車道警告和盲點檢測。

根據美國公路安全保險協(xié)議(IIHS)統(tǒng)計數據顯示，如果車輛配備了防撞車功能，如盲點檢測、偏離車道警告和自適應前燈，每3件致命的車禍事故中和5件嚴重或中等程度的車禍事故中，分別有1件是可以避免的。

車輛電子系統(tǒng)的更加普及將會推動價格下降，而下降的系統(tǒng)價格又將在所有汽車制造商中進一步催生新的安全系統(tǒng)。

供應商面臨的新挑戰(zhàn)

電子安全系統(tǒng)由于對人類具有直接影響，現在開始采用更嚴格的要求。功能安全標準IEC61508及其未來車輛自適應標準ISO26262，現已在業(yè)內應用，以確保車輛電子系統(tǒng)充分的安全性。該ISO文檔定義了4個車輛安全集成級別(ASIL)，其中ASIL D代表最高安全級別。

這些新要求與汽車電子協(xié)會(AEC)AEC-Q100或ISO-9000質量要求一樣，對整個產品開發(fā)流程具有影響。從開始該設計流程起，就必須收集證據來證明該產品是按照法規(guī)標準開發(fā)的。找到的任何潛在風險必須制成文檔，以確保充分降低風險。還必須開發(fā)新工具來支持車輛質量保證系統(tǒng)的這個新增元件。

飛思卡爾最近針對此類法規(guī)要求的安全應用，推出了新開發(fā)的雙核微控制器。雙核MPC564xL Power Architecture®MCU 系列包括兩個“通道”，每個通道由一個內核、總線、中斷控制器、內存控制器和其他內核相關模塊組成。針對這些安全關鍵應用，現在還推出另一種方法取代了使用2個MCU的方法，雙核MCU以更具性價比的價格實現車輛安全。

氣囊：新型MEMS傳感器和SBC

發(fā)生車禍時，車輛可以馬上減速，而它的結構可以吸收大部分沖撞力。氣囊起到了安全輔助作用，可以減少乘客的頭部和上身撞到車內某個部件上的風險。它們還有助于幫助減輕導致嚴重傷害的風險，而將撞車的沖撞力更均勻地分散到乘客的身體各部。從開始發(fā)生車禍算起，整個部署和充氣過程只需要大約50毫秒，比眨眼的速度都快。

由于車禍中車輛改變速度的過程極快，MEMS傳感器必須在幾毫秒內檢測到這一影響，而且氣囊必須迅速充氣才能有助于降低乘客撞到車內部件的風險。

飛思卡爾最近宣布推出幾款新產品，以滿足氣囊解決方案的嚴格要求。這些產品包括基于MEMS的 MMA5xxxW衛(wèi)星撞車加速器，基于MEMS的MMA68xxQ雙軸碰撞傳感器(用于氣囊ECU)和MC33789氣囊系統(tǒng)基礎芯片(SBC)。

衛(wèi)星碰撞傳感器 飛思卡爾MMA5xxxW是業(yè)內第一款采用QFN(方型扁平無引線封裝)的 PSI5 X軸或Z軸衛(wèi)星慣性傳感器，可實現小體積。MMA5xxxW慣性傳感器系列支持體積更小、更穩(wěn)定的前方和側面氣囊衛(wèi)星解決方案，并通過飛思卡爾先進的過阻尼傳感器改善了系統(tǒng)抵抗寄生振動不穩(wěn)定性的能力。與PSI5 R1.3標準協(xié)議相比，這些慣性傳感器能夠作為整個PSI5氣囊系統(tǒng)的一部分輕松進行集成，它還包括總線開關驅動，從而實現性價比極高的菊花鏈配置。