固态传感器在汽车上的应用越来越广泛，这进步了体系的┞符合程度。体系设计师也经由过程所谓的“传感器融合”方法在不合体系之间实现共享。不过，在开辟人员衡量体系成本和灵活性的时刻，体系整合的将来依然显得模糊不清。

传感器应用数量的急剧增长推动着体系整合向纵深偏向成长。诸如电子稳定控制体系和数量赓续增长的安然气囊之类的安然体系都须要用到大年夜量的传感器。在驾驶舱内，传感器不仅可以赞助控制车内温度，还可以进步空气质量。


体系工程师在决定什么时刻将体系部件整合起来，什么时刻经由过程离散封装来获得更多的选择方面迟疑不决。同时，他们不仅要为传感器供给保护，还要尽力进步数据处理的速度。

封装起来

工程师在无法采取更多传感器或处理器而还要实现功能扩大的情况下，他们重要采取电子封装的方法。将多个芯片封装在一路不仅可以节俭空间，还可以节俭成本。如今已经很难找到不采取任何智能封装方法的传感器了。

“我们的产品几乎都采取了双芯片或多芯片封装方法，个中MEMS（微电子机械体系）芯片及ASIC（专用集成电路）芯片负责校准和滤波工作，”飞思卡尔半导体汽车传感器产品经理Dave Monk表示。“有时刻是否须要这种方法有其逻辑性在琅绫擎。”

一旦A SIC芯片和传感器封装在一路，下一步就不太肯定了。一些设计小组想在这些多芯片封装模块中参加更多的传感器。


收集连接对这些传感器模块来说异常重要——在碰撞中这些传感器会被激活并发送出几个字节大年夜小的数据。可行的车袈湄收集连接方法是LIN（本地互联收集）总线。

“ 让多传感器模块中所有的传感器可以共享同一个L I N 接口芯片，这是降低成本的重要方法，”Melexis Inc红外线测温仪产品经理Luc Buydens说道。

不过有一些设计小组的做法比较谨慎，他们指出传感器的价格差别相昔时夜。加快度计的成本要远远低于陀螺仪，这就存在一个潜在的问题——如不雅加快度计出现故障时把全部封装模块都扔掉落显然会大年夜幅增长体系的成本。

“我们会异常当心肠决定将哪些产品封装在一路，”亚德诺半导体公司MEMS及传感器技巧团队成员Rob O’Reilly表示。“将加快度计与陀螺仪封装在一路可能没有什愦问题，然则一旦出现问题就难说了。”
“高程度的┞符合须要市场是稳定的，变更比较少，”Conti-Geitner说。“整合须要很多金钱和时光的投入。如不雅整合的芯片解析度为30度/秒，而你须要的是15度/秒，这会出现问题。”

▲越来越多的传感器模块经由过程LIN收集将它们供给的少量数据分享给控制器。
▲跟着传感器数量的赓续增长，Analog Devices公司供给的双轴和三轴加快度计和陀螺仪都放置在中心惯性测量单位内。

内饰与干扰

对车厢内的应用来说，这种担心就会少很多，因为很多用于进步乘坐舒适性的传感器的价格都差不多。如许相对来说，工程师不消增长若干成本就可以增长一些功能，比如在豪华车中加上空气质量监测体系或在通俗花费车辆中加一些诸如双区温度控制等的功能。

“对车厢舒适性来说，你可以将空气/ 红外线温度传感器、湿度传感器、CO2传感器以及挡异常璃温度传感器等整合在一个模块中——所有这些都经由过程LIN收集连接，”Buydens表示。


还有其他一些身分也使EMI保护加倍重要。一方面，电子器件的频率都晋升了很多。此外，车辆中电子功能越来越丰富，同时应用到汽车上的花费类电子产品也越来越多。

如不雅EMI控制得不好的话，间断性的干扰问题会带来很多灾题。

汽车制造商也在改变测试标准，大年夜1GHz频率的200V/m进步到4GHz品的400V/m。“每进步100V，测试的难度就会呈指数级的增长，”O’Reilly说。“我们大年夜以前只针对模块进行测试，如今模块内每个元件都要测试。”

整合可行吗？
不管传感器模块在什愦地位或琅绫擎包含什么，封装产品还可以拓展它们供给的保护典范围。这些封装产品的重要目标是保护传感器；这些传感器中经常包含感应活动的微量硅元素。此外，封装产品还要解决电磁干扰（EM I）的问题。“EMI是电子封装碰到的最大年夜问题，”O’Reilly说。
芯片用户和供给商经常不得不将多个传感器整合到一块硅片上，而采取多芯片组件可以削减他们面对的┞封种压力。不过，采取整合的方法可英国沃森以降低成本，是以汽车制造商欲望可以大年夜花费市场采取的传感器整合方法中受益。

一些游戏产品如任天堂的Wii为M E M S 传感器开启了巨大年夜的应用市场——这种传感器不只成本低，还不怕振动。汽车制造商欲望可以大年夜这种行业中汲取经验。

“游戏产品采取的加快度计和陀螺仪的┞符合程度较高。在将来，我们还会看到越来越多来自花费市场的技巧被嫁接到汽车上，”STMicroelectronics公司高等动力系及安然市场技巧经理Hubert Conti-Geitner表示。
他还指出，汽车制造商刚开端采取双轴陀螺仪，而花费市场已经开端供给带有三轴陀螺仪的系统了。对花费产品来说，陀螺仪和加快度计可以整合在一个芯片上。

不过，这种整合方法是否可以应用在汽车市场今朝还不得而知。将所有器械都整合到一个硅晶片上可以降低成本，然则这也限制了应用的灵活性。不合的汽车有不合的请求，是以汽车制造商可能不会在所有品牌或车型上都采取同一块芯片。

很多MEMS供给商还没有将应用于不合体系中的传感器整合起来。

比如，加快度计有灵敏度，来肯定感应装配的构建方法。类似制动和安然气囊等应用须要的灵敏度完全不合，是以各个体系要采取不合的加快度计。

在最终筹划肯定之前，工程师们还须要细心研究其他类型的┞符合方法。固然可以将传感器和逻辑功能整合到同一个芯片上，然则这种做法比较少。MEMS技巧的线宽比逻辑装配要大年夜很多，是以将他们整合起来的效力并不高。
这时他们往往会效仿很多体系设计师的做法，即采取一种将多个不合传感器放到单一惯性测量单位里的体系架构。这种集中式的做法可以赞助他们削减一两个控制器，甚至还可以省去电源供给器或电气外壳。如不雅成本许可的话，工程师们可以在同一个载板上放几钢传感器，将其封装在一个多芯片模块中。
“对制动体系来说，很多公司设置的灵敏度为2g，”飞思卡尔半导体公司全球汽趁魅计谋经理Marc Osajda说。“而对安然气囊来说，灵敏度大年夜概在40g阁下。”

体系设计师欲望多个体系可以采取一个传感器，然则这显然是不太可能的。

“底盘稳定性平日须要大年夜量的优化工作，以确保驾驶员感触感染不到来自地面的波动，而这须要灵敏度比较低的加快度计，”Analog Devices公司汽车安然营业市场经理Max Liberman表示。“一些开辟人员试图应用电子稳定控制体系（ESC）中的传感器，然则更多人认为应当零丁采取一到两个加快度计。”