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簡介

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隨著當代汽車連接性能的不斷提高，這并不奇怪。在早期階段，汽車傳感器如油壓、冷卻液溫度和燃油液位將通過儀表板上的警告燈圖標提醒駕駛員注意問題。后來，整合全球定位 (GPS) 馬自達已成為汽車制造商在車輛中引入的最早的智能功能 1990 年的 Eunos Cosmo 第一個包含集成在中 GPS 今天的汽車還集成了自動停車和車道偏離輔助等自動功能。

目前，每輛車的子系統大約有100個微控制器和微處理器，它們控制著從打開前燈到調節廢氣排放，再到車輛如何與儀表板交互的一切。接下來，我們將回顧傳感器的開發和應用，以及如何通過軟件控制功能提高駕駛安全性、舒適性和連接性。

MCU、MPU onsemi代理實現車輛與物聯網之間的聯通

數據是物聯網 (IoT) 的命脈。為了使計算機響應并通過適當的算法提高設備性能，工程師必須收集大量數據，用于車輛周圍和內部傳感器。然后處理數據，控制汽車中以前手動實現的功能。處理器或微控制器接收數據并將其恢復到程序算法可以評估的形式。然后，控制器可以根據收集到的數據做出適當的響應。影響最大的汽車數據有三類：排放、性能和乘客舒適性。

自動數據傳輸系統自動數據傳輸系統可以最大限度地減少車輛信號和響應之間的延遲。借助此功能，汽車可以與其他用戶、車輛或智能城市互動。

車聯網技術概述

驅動汽車制造商增加傳感器使用的因素大約有三個：排放法規、改進的道路性能、乘客舒適性和安全性。這些領域定義了傳感器的應用，并表明了軟件控制技術的出現。

排放法規(動力總成)

測量油、冷卻液和燃料后，汽車制造商應根據新的排放法規升級其傳感器技術，以監測燃燒性能，從而減少溫室氣體排放。因此，工程師開發了歧管的絕對壓力 (MAP) 傳感器控制發動機性能，限制廢氣排放。 MAP 用于計算空氣密度和質量流速的傳感器測量歧管壓力。

這些參數的組合可以自動控制燃料供應，最大限度地燃燒。此外，盡可能接近化學測量的燃燒化學操作可以最大限度地提高燃燒程度，限制有害氣體排放和不想要的燃燒反應產物。通過更高程度的燃燒反應和減少不想要的燃燒產物，發動機可以更有效地運行。這種情況也導致了另一個好處，因為更有效的燃燒減少了結焦和其他碳氫化合物產生的廢氣排放，如氮氧化物 (NOx)。

進一步收緊汽車排放法規促使汽車制造商提高汽車傳感器的測量靈敏度和性能。為了滿足這一需求，他們正在使用微機電（MEMS）測量系統傳感器。這些新型傳感器是專門為控制發動機而設計的，并在整個車輛應用中迅速擴展。 MEMS 兩個相互交織的因素使他們更擅長發動機控制：電子智能和機械測量參數的集成，以及傳感器在車輛上占據的小空間。這兩個因素的結合為數據采集和軟件控制提供了經濟高性能的解決方案。由于今天的使用 MEMS 技術車輛可以提高發動機性能，減少排放，增加安全性和便利性，傳感器的重要性也在提高。

實現新的排放目標將首先使一些汽車制造商處于主導地位。通過使用數據和車載過程/控制，可以率先為用戶提供服務，將有害排放降低到監管目標以下，迫使競爭對手趕上。

提高道路行駛性能(底盤)

除了有利于動力總成的性能外，在底盤上測量道路駕駛性能的傳感器也在不斷改進。目前的場景是歷史上與車輛獨立駕駛所需的相關功能的交叉點。這些應用示例包括自動制動系統、道路噪聲消除、牽引控制和自動停車。傳感器還可以測量振動數據來控制穩定性，或測量輪胎壓力以防止輪胎爆裂。

這些功能主要以安全為中心，但其他好處包括更順暢的駕駛和乘車體驗。例如，工程師可以通過分析這些數據來設計更穩定的框架，優化輪胎的距離和位置，以實現更好的平衡和支撐，并利用傳統的駕駛習慣來提高防抱死制動系統的性能，以減少停車時間。此外，改善道路駕駛體驗對提高整體駕駛體驗至關重要。物聯網可以響應車輛生成的數據，以確保駕駛員的安全，并自動將車輛移動到不易損壞的位置。

乘客舒適和安全(駕駛室和外部)

提高傳感器普及率的第三個因素是乘客舒適性。隨著智能手機和互聯網技術的興起，駕駛員已成為車輛中最直接的互聯網界面和定制技術用戶。由于安全性一直處于汽車行業的前沿，應用程序MEMS 前側安全氣囊釋放的模式和時間可以改進。如果環境照明條件發生變化，也可以更準確地預測何時自動打開前照燈。

在舒適性方面，工程師可以使用傳感器數據來記錄駕駛員的喜好和偏好，以及座椅溫度和方向。此外，傳感器還可以幫助導航，用戶界面的偏好可以用來指導軟件控制的偏好 MCU/MPU 對乘客最具變革性的應用。

駕駛座位上的軟件

部署在車內 MEMS 傳感器等技術可以調整和優化車輛軟件工程師的駕駛體驗。 Utopia 微處理單元是一個足夠強大的數據集 (MPU) 接收、分析接收、分析和預測，并在沒有駕駛員控制的情況下響應當時的條件，但挑戰在于內燃機 (ICE) 軟件控制設置能力有限，提高電氣化是軟件控制車輛的最大動力。

到處都是車輛 MPU 和微控制器 (MCU)與人腦類腦類似，實現駕駛員和乘客所期望的汽車性能、安全性和舒適性是自動駕駛體驗的又一步。由于大多數電動汽車都適合軟件控制，汽車制造商的產品線將變得更簡單，并為客戶提供更高的靈活性。處理平臺可以支持上述領域的軟件控制，這里有三個例子來展示軟件控制功能的實用性。

動力總成

可選擇16位數字信號控制器（DSC）和MCU用于許多內燃機（ICE）和電動汽車（EV）該發展趨勢的一個重要好處是，這些平臺可以在嚴格的操作條件下提供實時響應和高可靠性。此外，它們還可以實現電機控制的軟件控制，排放氣體再循環（EGR）閥門操作、水和油泵控制等。 雖然這些16臺設備主要用于動力總成，但也有利于改進車輛軟件控制的電源管理、電池充電和外部照明。

適合軟件應用的組件可以提供數字信號處理DSC數據吞吐量。先進的DSC和MCU脈沖寬度由雙向模擬/數字轉換器調節，處理速度和性能由兩個方向最大化。

底盤

高級駕駛員輔助系統ABS等車輛公路行駛應用需要更多的內存才能運行。 32位解決方案通常比16位提供更多的內存，并在更高的電壓下運行，以擴大其應用范圍。雖然32位控制器容量更大，但在部署汽車時仍然足夠緊湊，可以提供道路駕駛用例所需的性能。

駕駛艙和外部

32位是最復雜、最新穎、最現代的軟件控制功能MPU這是一個功能強大的設計平臺的最佳選擇。該解決方案可以處理信息娛樂和駕駛員-汽車交互界面。因為32位MPU它具有類似于完整計算機的處理能力，可以分析大量數據，以確保車輛計算機通過先進的安全功能防止網絡威脅。

除了提供駕駛室和外部應用所需的容量外，32位MPU還包括數據完整性的安全功能。此外，市場領先MPU嵌入式音頻和視頻功能可以豐富用戶體驗，提高系統的數據處理精度，從而提高軟件定義響應的有效性。

總結

物聯網以前所未有的速度生成數據，數據采集和組織處理器可以支持和實現各種軟件和獨立功能，從而減少車輛的碳排放，提高安全性和性能。

MCU和MPU在我們的車里已經很常見了。然而，隨著電動汽車在市場上變得越來越重要，如16和32MCU，以及32位MPU此類解決方案已準備就緒，完全可以實現軟件控制汽車的目標。當設計師使用這些組件來幫助處理大量的傳感器數據時，他們可以利用現有的數據處理基礎設施為軟件控制汽車奠定基礎，促進全自動駕駛汽車的發展。