系统|实现汽车电子、电动和智能化最重要的技术电动汽车|无线充电

众所周知，汽车工业发展了上百年，之前都是内燃机和变速箱技术主导，但是近几年电控和电驱等电子设备越来越受到各厂商的关注。得益于微电子学的迅猛发展，大功率电子器件的不断进步，使得车载娱乐、照明和多传感器的应用显著增加，并且产品的可靠性大幅提升。据行业相关分析师估计，在未来几年整个汽车行业的应收将超过800亿美元。与此同时，自动驾驶技术也正在努力开发预警系统，通过驾驶稳定控制和驾驶员疲劳监控等多种手段来确保驾乘人员的生命安全。
随着人工智能技术的出现，人们对使用了GPS和高速信号的车载物联网系统产生了浓厚兴趣。目前有三大需求：自动驾驶、新能源和车载娱乐系统。而无人驾驶又是迄今为止人类面临的最大挑战之一，利用预先设定好的程序和道路信息来操控车辆在道路的状态，不仅减轻了驾驶员的负担，更能减少交通事故的发生，挽救更多人的生命。

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图源：EE Times
MEMS(微机电系统)技术
对于MEMS最典型的应用是基于MEMS的陀螺仪和加速度计等传感器构成的安全气囊和驾驶员辅助系统。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)采用超微缩制造技术将微电子学技术和微传感器的机械特性相结合，制造出高效率、体积小和低成本的高集成芯片。其满足性能达标的同时还拥有很高的可靠性，能够快速有效的被设计人员所采用，因此MEMS技术在汽车驾驶和车身安全等模块应用广泛。现在，MEMS的加速度计在三轴方向上测量加速度，可以识别重力、振动和冲击力等多种方向的力;而且MEMS测量的信息还可以是热和电容，并且有关于测量电容的方式更适合车辆碰撞检测和安全气囊激活等方面。

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图源：Google
另一方面，MEMS陀螺仪也可以测量角速度(旋转轴转速)，现在很多的民用消费，例如智能手机都用了陀螺仪。目前流行的4轴传感器和陀螺仪的方案同样也被汽车电子所采用，用来确保车身稳定和动态平衡。MEMS陀螺仪原理是基于一种特殊加工制出的音叉结构，在一定方向上不停震荡，当对传感器施加力时，其作用在音叉上的力产生的科里奥利力是的其微单元结构发生变化，产生一个与角速度呈正比的变化，这个变化又能够被转化为电信号，再传输到制动系统刹车或者激活安全气囊。
因此，MEMS加速度计被广泛用于汽车的安全气囊和车身悬挂;而MEMS的陀螺仪则用于车身稳定控制系统和GPS导航装置。由于其高灵敏度和体积小巧目前已经在汽车中广泛应用，随着纳米MEMS的出现，更高灵敏度的传感器还在不断的研发之中。
EMC(电磁兼容)
汽车工业的快速发展和自动驾驶\ADAS(高级辅助驾驶)的趋势继续推动着汽车电子的发展，值得关注的是面对日益复杂的工作环境新的电磁兼容需求越来越被大家所重视。汽车电子系统越来越复杂的同时，系统对于关键零部件的可靠性和抗电磁干扰性能的要求也越来越高。

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图源：Google
目前汽车无线通信系统频率越来越高，对于各个子系统模块来说，其抗干扰能力要更强才行。在电子元器件制造尺寸更加微缩的同时，其制造公差也不能忽视，因为公差内的波动很可能会导致器件的不稳定，此时再加上EMC的干扰，在某种情况下很可能会发生问题，所以IEC(国际电工协会)协会制定了严苛的国际标准来卡控它们，目前国际通用的标准为CISPR 25。该标准要求测试区域内的电磁噪声水平要比最低水平低约6分贝。另一个测试标准是ISO 11452-4(BCI)，可以用来检测窄带电磁场对于元件的干扰，这些标准都适用于车身内部的电子元件系统。