【干货】PPT分享:村田对汽车市场的思考及产品/技术布局

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村田中国产品市场市场统括部铃木峰明总经理最近在“新一代汽车智能化发展高峰论坛”上,通过云直播形式发表题为“村田高可靠性产品为CASE提供安全安心保障”的主题演讲,主要介绍了:

  • 汽车行业最新发展趋势
  • 村田制作所的优势
  • 村田汽车用高可靠性传感器
  • 村田汽车用高可靠性无线连接模块

汽车行业的最新发展趋势:CASE,分别代表智能联网(Connected)、自动驾驶(Autonomous)、服务&共享(Services & Shared)、电动化(Electric)。

铃木峰明总经理认为:“在CASE发展趋势下,汽车从单纯的移动工具逐渐成为实现服务和应用的综合性载体。”村田制作所作为电子领域的创新者, 作为一家提供先端的技术和产品综合电子元器件制造商,不断追求并开拓电子新领域,对汽车市场也进行了充分的产品和技术布局。

据了解,村田制作所在汽车领域以环境保护、安全出行、无缝出行为目标,不断创新自身技术。

随着汽车电动化和智能化的发展,村田将汽车市场列为核心市场,不断研发新产品和新技术。从2015到2019财年,村田在全球汽车行业的销售额增长了78%。

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铃木峰明总经理表示,中国是村田重要的市场,村田致力于为中国客户提供更好的产品、技术和服务。

村田制作所全球有90家子公司,其中中国有29家子公司,村田进入中国市场已有20多年。村田2019财年,全球销售额约1,005亿人民币,其中中国市场占全球业务的50%以上。

他将村田的主要优势概括为以下三点:

  • 研究开发先进的材料
  • 拥有广泛的产品阵容
  • 全球的生产和销售网络
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演讲嘉宾:铃木 峰明

村田中国产品市场统括部总经理

通过主导研发并成功推广以再生能源为主的能源存储系统,推动了日本和欧洲等能源存储市场的发展。并于2020年1月起,作为中国地区产品市场统括部总经理,致力于推广电池、传感器及通信模块等产品,为汽车、能源及通信市场的发展贡献力量。

业内说到电容器,大家会想到村田。铃木峰明介绍说,为满足全球不断增长的电容器的需求,村田正在提高生产能力。同时,村田在2017年收购了索尼电池业务,产品种类非常丰富。

本次大会上,铃木峰明重点介绍的是另外两款在CASE应用中的村田产品和技术:传感器以及无线连接模块。

村田计划以高温对应、短路风险对策、长期可靠性、高电压对应等技术和供给能力,同时借助通信市场多年来积累的技术、产品及服务的丰富经验,向汽车“CASE”领域提供更多高可靠性的电子产品。

汽车用高可靠性传感器

村田的高可靠性传感器广泛用于汽车的各种领域,其中主要包括MEMS惯性传感器、超声波传感器和温度传感器(热敏电阻)。

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MEMS惯性传感器

自动驾驶时,汽车的位置信息由GNSS信号、基于路标或者车道线的视觉信息、以及结合高精度地图的信息获得。惯性传感器通过和GNSS信号融合提供位置信息,可用于提高汽车驾驶的安全性和舒适性。

这是因为通过摄像头,激光雷达或者毫米波雷达得到的相对位置信息,有时候会不准确。

例如,超出摄像头动态检测范围的逆光,没有路标的荒野,大雾情况等,只能依靠GNSS和惯性传感器提供的绝对位置信息。

在丢失视觉信号时,GNSS和高性能IMU的融合提供了安全可靠的位置信息。在GNSS信号受到干扰时,视觉和高性能IMU的融合提供了安全可靠的位置信息。

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惯性传感器通过和GNSS信号融合提供位置信息

自动驾驶过程中,准确确定车辆航向也非常重要,惯性传感器的零偏不稳定性会影响车辆的航向确定。

拿两只零偏不稳定性不同的陀螺作比较。如果陀螺A的零偏不稳定性为10°/hr,陀螺B的零偏不稳定性为1°/hr ,航向角就可以通过陀螺输出的积分来计算,100分钟后:

  • 陀螺A的航向角偏差约为30°左右
  • 陀螺B的航向角偏差仅为3°
  • 出现大概10倍的差异!
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自动驾驶级别不同,对惯性传感器的要求也不同。

  • 自动驾驶1级,需要10°/hr的零偏不稳定性
  • 自动驾驶2级、2+级和3级,要求上升为3°/hr
  • 高级自动驾驶和完全自动驾驶系统中,要求将高达0.5°/hr

据介绍,今年村田推出了 HPCA 6自由度惯性测量,该产品具有0.9°/hr的零偏不稳定性,可用于自动驾驶 3、4级系统 。

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超声波传感器

自动驾驶需要监测车辆的周围环境,这需要使用各种传感器,如雷达、激光雷达、摄像机、超声波传感器,并进行算法的组合。通过组合各个传感器,可以扩大检测范围,或者缩短盲区,有助于提高自主驾驶的安全性。

超声波传感器有望在距离车辆几米范围内发挥监测作用,可用于自动停车系统,包括低速自动驾驶。

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为了提高这种安全性,超声波传感器也需要提高产品本身的可靠性并扩大检测范围。铃木峰明介绍说,为了快速检测汽车周围情况,业内讨论通过Coding技术,实现多个超声波探头同时检测周围环境。因此,产品的耐久性是必需的。

同时为了扩大检测区域,对于汽车周围近距离的需求也越来越高。

为了应对市场需求,实现超声波传感器优异的耐久性,稳定的近距离检测,村田从产品的构造,制程开始进行改善。目标是,单个超声波探头的近距离检测,从目前的25cm缩短到10cm以下。

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据介绍,目前村田在实现10cm以下的检测研发上已经有了进展。通过抑制超声波发射后的余震时间,已经可以检测到10cm以下距离处反射回来的回波信号。在不久的将来村田计划向市场提供这种技术的产品。

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温度传感器(热敏电阻)

使用陶瓷材料技术的NTC热敏电阻被广泛地运用于各种用途。除了用于新能源汽车用的BMS、逆变器、DC-DC转换器的温度监测外,NTC也开始被用于毫米波、激光雷达等系统中。

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下图左边显示了在ADAS电子控制单元内部的热量分布。红色区域温度很高,最高温度区域在GPU附近。右边图片显示特斯拉基于Xavier(NVIDIA)的自动驾驶系统。需要主动冷却以保持适当的温度条件。

带有主动风扇空气冷却的散热器是标准配置。SoC的半导体内部有热二极管。然而,它的温度精度有很大的误差。误差可达+/-5至20摄氏度。

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热敏电阻用来监测SoC的温度,以获得更好的精度。适当的热控制有助于延长使用寿命和提高可靠性。

村田的汽车级热敏电阻NCU系列可以适应汽车高温应用。NCU系列的外电极是由铜制成的,在高湿度环境下提高了可靠性,防止了电子迁移。

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车规级无线连接模块

据铃木峰明介绍,村田满足汽车市场趋势和需求变化的无线连接模块产品也有着丰富布局。

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自2005年推出Bluetooth1。2模块,每一次无线技术升级都推出了升级版WiFi模块,满足OEM / Tier1的要求。目前村田模块技术及产品已被30多家OEM和 Tier1采用。村田正在与合作伙伴一起开发Cellular-V2X模块,将满足中国自动驾驶市场及客户的需求。

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村田在这无线车载模块市场方面的核心竞争力包括:

  • 领先的硬件和射频设计能力
  • 软件&认证知识&支持
  • 高质量元器件技术
  • 强大的中国技术团队和客户支持

村田与全球核心IC供应商建立了长期合作关系,共同保障产品在实际应用中的卓越性能和质量。

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村田BT和Wifi无线模块在汽车IVI,智能座舱,T-Box,V2X领域有着广泛应用。村田与Autotalks合作,为中国市场开发C-V2X/DSRC双模的模块和补偿器模块产品。

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Autotalks是全球领先的V2X芯片制造商之一,村田与Autotalks建立了合作关系,正在开发分别基于Autotalks BB芯片 SECTON 以及 CRATON2的两款C-V2X模块,RF芯片均为PLUTON2。

客户在设计中可以灵活的选择我们可扩展性解决方案来匹配客户的主控芯片,或者采用我们的完整模块(内置C-V2X软件协议栈)作为交钥匙设计方案。村田C-V2X模块给您带来高质量和高性能的体验。无论您选择哪种解决方案,都能节约研发及认证所需的时间和成本。

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在实际应用中,V2X信号/数据通常在长距离,模块到天线间的有线传输后会出现发射功率严重损耗和接收灵敏度下降等问题,这是设计难点。

村田通过C-V2X模块和补偿器模块的组合,设计了优化方案,OEM和零部件企业通过使用该方案,可以有效解决V2X设计难点。

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除了传感器和无线连接模块产品以外、村田还有很多其他产品可以应用到汽车领域,比如电源模块、压电产品、电池、时钟元器件、高温薄膜和硅电容等。

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让村田与您携手同行,共筑美好未来!!

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