简介

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随着当代汽车连接性能的不断提高，这并不奇怪。在早期阶段，汽车传感器如油压、冷却液温度和燃油液位将通过仪表板上的警告灯图标提醒驾驶员注意问题。后来，整合全球定位 (GPS) 马自达已成为汽车制造商在车辆中引入的最早的智能功能 1990 年的 Eunos Cosmo 第一个包含集成在中 GPS 今天的汽车还集成了自动停车和车道偏离辅助等自动功能。

目前，每辆车的子系统大约有100个微控制器和微处理器，它们控制着从打开前灯到调节废气排放，再到车辆如何与仪表板交互的一切。接下来，我们将回顾传感器的开发和应用，以及如何通过软件控制功能提高驾驶安全性、舒适性和连接性。

MCU、MPU onsemi代理实现车辆与物联网之间的联通

数据是物联网 (IoT) 的命脉。为了使计算机响应并通过适当的算法提高设备性能，工程师必须收集大量数据，用于车辆周围和内部传感器。然后处理数据，控制汽车中以前手动实现的功能。处理器或微控制器接收数据并将其恢复到程序算法可以评估的形式。然后，控制器可以根据收集到的数据做出适当的响应。影响最大的汽车数据有三类：排放、性能和乘客舒适性。

自动数据传输系统自动数据传输系统可以最大限度地减少车辆信号和响应之间的延迟。借助此功能，汽车可以与其他用户、车辆或智能城市互动。

车联网技术概述

驱动汽车制造商增加传感器使用的因素大约有三个：排放法规、改进的道路性能、乘客舒适性和安全性。这些领域定义了传感器的应用，并表明了软件控制技术的出现。

排放法规(动力总成)

测量油、冷却液和燃料后，汽车制造商应根据新的排放法规升级其传感器技术，以监测燃烧性能，从而减少温室气体排放。因此，工程师开发了歧管的绝对压力 (MAP) 传感器控制发动机性能，限制废气排放。 MAP 用于计算空气密度和质量流速的传感器测量歧管压力。

这些参数的组合可以自动控制燃料供应，最大限度地燃烧。此外，尽可能接近化学测量的燃烧化学操作可以最大限度地提高燃烧程度，限制有害气体排放和不想要的燃烧反应产物。通过更高程度的燃烧反应和减少不想要的燃烧产物，发动机可以更有效地运行。这种情况也导致了另一个好处，因为更有效的燃烧减少了结焦和其他碳氢化合物产生的废气排放，如氮氧化物 (NOx)。

进一步收紧汽车排放法规促使汽车制造商提高汽车传感器的测量灵敏度和性能。为了满足这一需求，他们正在使用微机电（MEMS）测量系统传感器。这些新型传感器是专门为控制发动机而设计的，并在整个车辆应用中迅速扩展。 MEMS 两个相互交织的因素使他们更擅长发动机控制：电子智能和机械测量参数的集成，以及传感器在车辆上占据的小空间。这两个因素的结合为数据采集和软件控制提供了经济高性能的解决方案。由于今天的使用 MEMS 技术车辆可以提高发动机性能，减少排放，增加安全性和便利性，传感器的重要性也在提高。

实现新的排放目标将首先使一些汽车制造商处于主导地位。通过使用数据和车载过程/控制，可以率先为用户提供服务，将有害排放降低到监管目标以下，迫使竞争对手赶上。

提高道路行驶性能(底盘)

除了有利于动力总成的性能外，在底盘上测量道路驾驶性能的传感器也在不断改进。目前的场景是历史上与车辆独立驾驶所需的相关功能的交叉点。这些应用示例包括自动制动系统、道路噪声消除、牵引控制和自动停车。传感器还可以测量振动数据来控制稳定性，或测量轮胎压力以防止轮胎爆裂。

这些功能主要以安全为中心，但其他好处包括更顺畅的驾驶和乘车体验。例如，工程师可以通过分析这些数据来设计更稳定的框架，优化轮胎的距离和位置，以实现更好的平衡和支撑，并利用传统的驾驶习惯来提高防抱死制动系统的性能，以减少停车时间。此外，改善道路驾驶体验对提高整体驾驶体验至关重要。物联网可以响应车辆生成的数据，以确保驾驶员的安全，并自动将车辆移动到不易损坏的位置。

乘客舒适和安全(驾驶室和外部)

提高传感器普及率的第三个因素是乘客舒适性。随着智能手机和互联网技术的兴起，驾驶员已成为车辆中最直接的互联网界面和定制技术用户。由于安全性一直处于汽车行业的前沿，应用程序MEMS 前侧安全气囊释放的模式和时间可以改进。如果环境照明条件发生变化，也可以更准确地预测何时自动打开前照灯。

在舒适性方面，工程师可以使用传感器数据来记录驾驶员的喜好和偏好，以及座椅温度和方向。此外，传感器还可以帮助导航，用户界面的偏好可以用来指导软件控制的偏好 MCU/MPU 对乘客最具变革性的应用。

驾驶座位上的软件

部署在车内 MEMS 传感器等技术可以调整和优化车辆软件工程师的驾驶体验。 Utopia 微处理单元是一个足够强大的数据集 (MPU) 接收、分析接收、分析和预测，并在没有驾驶员控制的情况下响应当时的条件，但挑战在于内燃机 (ICE) 软件控制设置能力有限，提高电气化是软件控制车辆的最大动力。

到处都是车辆 MPU 和微控制器 (MCU)与人脑类脑类似，实现驾驶员和乘客所期望的汽车性能、安全性和舒适性是自动驾驶体验的又一步。由于大多数电动汽车都适合软件控制，汽车制造商的产品线将变得更简单，并为客户提供更高的灵活性。处理平台可以支持上述领域的软件控制，这里有三个例子来展示软件控制功能的实用性。

动力总成

可选择16位数字信号控制器（DSC）和MCU用于许多内燃机（ICE）和电动汽车（EV）该发展趋势的一个重要好处是，这些平台可以在严格的操作条件下提供实时响应和高可靠性。此外，它们还可以实现电机控制的软件控制，排放气体再循环（EGR）阀门操作、水和油泵控制等。 虽然这些16台设备主要用于动力总成，但也有利于改进车辆软件控制的电源管理、电池充电和外部照明。

适合软件应用的组件可以提供数字信号处理DSC数据吞吐量。先进的DSC和MCU脉冲宽度由双向模拟/数字转换器调节，处理速度和性能由两个方向最大化。

底盘

高级驾驶员辅助系统ABS等车辆公路行驶应用需要更多的内存才能运行。 32位解决方案通常比16位提供更多的内存，并在更高的电压下运行，以扩大其应用范围。虽然32位控制器容量更大，但在部署汽车时仍然足够紧凑，可以提供道路驾驶用例所需的性能。

驾驶舱和外部

32位是最复杂、最新颖、最现代的软件控制功能MPU这是一个功能强大的设计平台的最佳选择。该解决方案可以处理信息娱乐和驾驶员-汽车交互界面。因为32位MPU它具有类似于完整计算机的处理能力，可以分析大量数据，以确保车辆计算机通过先进的安全功能防止网络威胁。

除了提供驾驶室和外部应用所需的容量外，32位MPU还包括数据完整性的安全功能。此外，市场领先MPU嵌入式音频和视频功能可以丰富用户体验，提高系统的数据处理精度，从而提高软件定义响应的有效性。

总结

物联网以前所未有的速度生成数据，数据采集和组织处理器可以支持和实现各种软件和独立功能，从而减少车辆的碳排放，提高安全性和性能。

MCU和MPU在我们的车里已经很常见了。然而，随着电动汽车在市场上变得越来越重要，如16和32MCU，以及32位MPU此类解决方案已准备就绪，完全可以实现软件控制汽车的目标。当设计师使用这些组件来帮助处理大量的传感器数据时，他们可以利用现有的数据处理基础设施为软件控制汽车奠定基础，促进全自动驾驶汽车的发展。