全世界每年有130萬人在交通事故中喪生，也就是每天3500多人喪生。正如世界衛生組織的統計數據所示（圖1），不同國家的事故類型具有很大差異，這與一些因素有關，包括：公路基礎設施、駕駛標準和能力、公路法規、車輛類型 、車內實施的安全系統標準。

按每10萬人或每10萬輛車的死亡人數計算，這些數據也會有很大差異。例如，在美國，大型重型車輛很普遍，而美國的意外事故率遠高于德國。這與德國銷售的汽車實施的安全設備級別有關嗎？

強制佩戴的安全帶、先進氣囊和電子穩定性控制幾乎是德國所有汽車制造商采用的標準。在美國則是另一種情形，美國的生產商可能在更大程度上依賴牢固的金屬保護。

圖1、不同國家的意外事故統計數據（來源：世界衛生組織）

中國的情況也值得注意。如圖1所示，由于中國極大一部分人沒有私家車，因此按每10萬人計算得到的死亡人數當然低。

但按每10萬輛車計算出的死亡人數則相當驚人。在這種情況下，有幾個問題值得思考：中國車輛的風險系數高？如果是這樣，這是否因為它們缺少基本的安全設備？

但必須承認的是，隨著中國車輛需求量的迅速提高，部署氣囊、ABS和電子穩定性控制等安全系統將成為強制要求。

安全系統的市場動態

在現代車輛中部署安全系統基于兩大動因。

首先是嚴格的法規，法規要求汽車生產商實施電子安全系統。例如，美國通過聯邦機動車輛安全標準（FMVSS）強制實施電子穩定性控制和胎壓監測系統，在歐洲也即將實施。

采用安全系統的第二個重要的因素是，消費者需要更安全的車輛。在購買車輛時，新車在NCAP(新車評估程序)中的安全得分通常是做出決策的一個因素。氣囊和ESP對于正打算購買車輛的任何一名消費者來說都十分重要。

放眼未來，消費者的下一波需求重點將是高級駕駛輔助系統（ADAS），如攝像頭和雷達，以緩解前方撞車的沖撞力、提供偏離車道警告和盲點檢測。

根據美國公路安全保險協議（IIHS）統計數據顯示，如果車輛配備了防撞車功能，如盲點檢測、偏離車道警告和自適應前燈，每3件致命的車禍事故中和5件嚴重或中等程度的車禍事故中，分別有1件是可以避免的。

車輛電子系統的更加普及將會推動價格下降，而下降的系統價格又將在所有汽車制造商中進一步催生新的安全系統。

供應商面臨的新挑戰

電子安全系統由于對人類具有直接影響，現在開始采用更嚴格的要求。功能安全標準IEC61508及其未來車輛自適應標準ISO26262，現已在業內應用，以確保車輛電子系統充分的安全性。該ISO文檔定義了4個車輛安全集成級別（ASIL），其中ASIL D代表最高安全級別。

這些新要求與汽車電子協會（AEC）AEC-Q100或ISO-9000質量要求一樣，對整個產品開發流程具有影響。從開始該設計流程起，就必須收集證據來證明該產品是按照法規標準開發的。找到的任何潛在風險必須制成文檔，以確保充分降低風險。還必須開發新工具來支持車輛質量保證系統的這個新增元件。

飛思卡爾最近針對此類法規要求的安全應用，推出了新開發的雙核微控制器。雙核MPC564xL Power Architecture?MCU 系列包括兩個“通道”，每個通道由一個內核、總線、中斷控制器、內存控制器和其他內核相關模塊組成。針對這些安全關鍵應用，現在還推出另一種方法取代了使用2個MCU的方法，雙核MCU以更具性價比的價格實現車輛安全。

圖2、有源和無源安全系統部署

氣囊：新型MEMS傳感器和SBC

發生車禍時，車輛可以馬上減速，而它的結構可以吸收大部分沖撞力。氣囊起到了安全輔助作用，可以減少乘客的頭部和上身撞到車內某個部件上的風險。它們還有助于幫助減輕導致嚴重傷害的風險，而將撞車的沖撞力更均勻地分散到乘客的身體各部。從開始發生車禍算起，整個部署和充氣過程只需要大約50毫秒，比眨眼的速度都快。

由于車禍中車輛改變速度的過程極快，MEMS傳感器必須在幾毫秒內檢測到這一影響，而且氣囊必須迅速充氣才能有助于降低乘客撞到車內部件的風險。

飛思卡爾最近宣布推出幾款新產品，以滿足氣囊解決方案的嚴格要求。這些產品包括基于MEMS的 MMA5xxxW衛星撞車加速器，基于MEMS的MMA68xxQ雙軸碰撞傳感器（用于氣囊ECU）和MC33789氣囊系統基礎芯片（SBC）。

衛星碰撞傳感器 飛思卡爾MMA5xxxW是業內第一款采用QFN（方型扁平無引線封裝）的 PSI5 X軸或Z軸衛星慣性傳感器，可實現小體積。MMA5xxxW慣性傳感器系列支持體積更小、更穩定的前方和側面氣囊衛星解決方案，并通過飛思卡爾先進的過阻尼傳感器改善了系統抵抗寄生振動不穩定性的能力。與PSI5 R1.3標準協議相比，這些慣性傳感器能夠作為整個PSI5氣囊系統的一部分輕松進行集成，它還包括總線開關驅動，從而實現性價比極高的菊花鏈配置。

MMA5xxxW產品特性是：

● 包括整個重力范圍：±60 g 至 ±480 g；
● 可選的400Hz，3極或4極低通過濾器；
● 16引腳6×6 mm QFN封裝，焊接位置可見，便于安裝后檢查；
● 兼容PSI5 R1.3；
● 雙線編程模式。

氣囊E C U 雙軸碰撞傳感器 MMA68xxQ數字慣性傳感器系列是氣囊應用中一款重要的碰撞傳感器或安全傳感器。該過阻尼傳感器結合高共振頻率封裝，提高了對碰撞檢測應用中因高強度和高頻率沖撞造成的過載情況的免疫能力。這些特性有助于支持更穩定的氣囊設計。

MMA68xxQ產品特性如下：

● 包括整個重力范圍：±20g 至 ±120 g，專用于每個軸；
● 單個電源操作：3.3 V 或 5 V；
● SPI兼容的串行接口；
● 10位數字簽名或無簽名SPI數據輸出；
● 針對每個軸提供單獨的可編程保護功能，可簡化設計。

氣囊系統基礎芯片（SBC） 飛思卡爾 MC33789 SBC是用于氣囊安全應用的混合信號模擬IC。MC33789 SBC提供了一款性價比高、靈活的系統IC解決方案，在汽車和卡車內使用的整個氣囊分區范圍使用。MC33789 SBC 可以用來檢測安全帶開關輸入狀態，并通過新的PSI5主用接口與遠程碰撞傳感器進行通信，以滿足行業標準。MC33789 SBC允許設計者在大量發射環路中按比例提供設計，非常適合低端至高端的氣囊安全系統。

MC33789 產品特性是：

● 兼容PSI5 V1.3的四款衛星傳感器主接口；
● 帶診斷功能的九款可配置開關輸入監控器；
● 包括能源儲備控制的多個電壓輸出；
● 通過可編程的傳感閾值確保狀態機安全；
● 高達8MHz的16位SPI和 LIN 2.1物理層接口。

小結

車輛正在日益成為移動計算的最終平臺。大部分這種計算功能現在都傳輸到高級安全系統中。

由于車輛繼續提供自我診斷功能，并且更多地配置了可同時保護乘客及車輛周圍人群的自動安全特性，半導體現在發揮著越來越重要的作用，因為它們為復雜的板載計算機和快速網絡系統供電，而這最終又支持系統減少交通傷亡人數。

考慮到過去幾年發生的創新速度，人們只能想象將來會設計和實施的復雜的下一代技術。該行業當前的責任不只是要在路上安裝新的安全系統，而且還要讓解決方案和標準制訂到位，以最終幫助這一愿景成為現實。

更多信息，請瀏覽網站：www.freescale.com/automotive