CEATEC 2007：“感知”创新技术

　　由日本通信信息网络产业协会(CIAJ)、日本电子信息技术产业协会(JEITA)、日本个人电脑软件协会(JPSA)主办的日本高新技术博览会(CEATEC，全称Combined Exhibition of Advanced Technologies)于10月6日在东京幕张会展中心闭幕。此次展会的主题是“感知数字融合”的最前沿。会场分电子元器件与设备展区及数字网络展区，一批新技术、新产品于展会上推出，累计参观人数达20余万人次。这里，创新的技术就用在日常生活中，感觉得到，触摸得到。其中，村田制作所、瑞萨、罗姆株式会社(Rohm)、松下电工等诸多前沿技术公司纷纷亮相此次展会。记者将他们最具代表性的技术与新产品介绍如下，以飨读者。

　　村田顽童体现村田制作所融合技术

　　村田顽童是村田制作所用以展示和提升技术能力的独特方式。其小巧的身段(高50cm，重5kg)、高超的技艺(停而不倒、坡道行走、骑车过S型平衡木)将村田制作所的先进技术融为一体并得以充分展现。

　　村田顽童为什么骑车不会摔倒呢?其秘密就在于车座下面所安装的陀螺传感器。陀螺传感器能够感受到自行车的微小晃动，并检测出车身的倾斜度。一旦检测出自行车的倾斜度，就会使安置于村田顽童胸部的大圆盘旋转，从而抵消其倾斜的反冲力。在村田顽童骑车行进、驻停的过程中，胸部的圆盘不停地左右旋转，似杂技表演者走钢丝时手握的长竿，通过不断的调整，保证其水平的姿态。

　　通过零部件体现对自由互联世界的关注

　　通过小巧的滤波器、陶瓷器件以及传感器等，村田制作所将自己对信息世界自由互联的关注表达出来。比如，村田制作所开发了世界上最小的界面弹性波滤波器，尺寸为0.8 mm×0.6mm×0.365mm，与其传统表面波滤波器产品相比，面积约减小了69%。作为下一代滤波器，它预计会在手机的进一步小型化和平板化方面发挥效力。在支持高速USB2.0方面，村田制作所推出了全球首个高精度的陶瓷振荡子，初始交叉数值为±250ppm。村田制作所也开发了支持表面贴装的热电体红外线传感器。这种传感器支持无铅焊接反流，比以前具有更高的检测精度，可以向家电、手机、游戏机等市场推广。表面贴装化也使得该传感器相对传统产品相比更加小型化，仅为原来的30%，高度也变为传统的60%，从而减小了成本，并可用于平板仪器设备。

　　无线快速充电系统

　　现今，便携产品随处可见，手机、音频播放器、笔记本电脑等移动设备得到了普及，在它们性能不断提升的同时，功耗的问题也日益突出。因此，如何让电池充电的时间更短，且充一次电使用的时间更长，成为研发人员的重要课题。CEATEC展会上，村田制作所与精工爱普生共同开发完成的无线快速充电系统(见图1)让与会观众领略到了它们对未来应用的超前投入。该快速充电系统不仅能将充电时间由原来的1~2个小时缩短到现在只用10~15分钟左右，同时还能延长使用时间。而且，不同的设备还可共用一个充电器。现场演示在传统充电方式和无线快速充电方式下对两块完全相同的电池各充电一分钟，然后分别安装在两台相同的电动单车上作为传动动力。测试结果表明，通过无线快速充电的电池电能释放的时间更长。

图1 无线快速充电系统

　　该快速充电系统功率效率约为70%。精工爱普生称，“以往系统的效率平均为30%左右，最多能达到50%”。此次展示的试制品在发送线圈与接收线圈之间的传送效率能够确保在95%以上，且线圈部分几乎不发热。不过部分电源电路温度会有上升，这是今后有待改进的地方。技术人员表示，该系统在未来充电次数增加的过程中，也会逐渐改进，使其使用更具便利性。

　　据了解，无线快速充电系统尚处于研发阶段，该系统真正推向市场还需要2~3年的时间。

　　通过感知数字集成技术体验瑞萨

　　瑞萨今年参展的主题是“Renesas Experience”，主要展示的内容体现在多核技术、便携多媒体技术和新一代汽车神经中枢的尖端车载网络技术。

　　多核化技术提升家用设备性能

　　在新一代家电中，除保持低功耗外，高处理性能的MCU是瑞萨追求的更高目标。瑞萨此次展出的多核技术的特征是高功率和可控制的低功耗，并且能根据不同用途选择是否进行实时处理。具体来说，就是将SuperH系列多核化，并将以SH-2A为核心的多核技术应用到SH7265和SH7205中，并努力将SH-4A多核心版产品化。该技术的应用将能够为移动设备、家电及车载设备等各种各样的组合用途提供解决方案。

　　瑞萨科技参考展示了集成4个32位CPU内核SH-4A的多核芯片的试制品，制造工艺为90nm，估计投产时将采用65nm工艺。芯片中集成了Snoop缓存，通过SNC(Snoop Controller)保持4个CPU内核间缓存的同步，构成SMP结构。瑞萨与会人员介绍，这种多核产品将主要用于车载导航仪等信息类车载设备，预计于2008年内投产。

　　便携多媒体融入广播系统

　　针对手机和多媒体等多种应用，瑞萨展示了其SH-Mobile系列的高端产品的升级版本，即具有小型地面数字广播系统(Terrestrial Television Broadcasting System)，还有广播接收功能的产品。具体产品包括具有高清晰画面/低功耗的SH-MobileL3V2和具有广播接收功能的地面数字广播小型产品SH-MobileUL。SH-MobileL3V2在音频处理器上采用了比特音频专用DSP，通过压缩方式进行AAC和MP3等音频处理，与以往的产品相比，消耗电流显著降低。SH-MobileUL与以往的其他产品相比，封装面积减少了30%以上。

　　图像识别功能力助行车安全

　　最近几年，汽车工业一直在努力实现各种辅助驾驶系统，如车距检测和守道助手系统，这带来了对于图像识别系统不断增长的需求。这种系统利用安装于车辆的相机进行数据采集，执行车道标线、前面车辆等的图像识别，已成为一种具现实潜力的技术。

　　在车载网络技术中，瑞萨展出了用于汽车导航系统的SoC SH77650，为车辆信息终端提供图像识别处理功能。与之前的产品SH7774相同，SH77650是具有图像识别功能的新一代汽车导航系统SoC。为了提高汽车行驶的安全性，SH77650可用于实现白线检测等图像识别处理功能。通过集成SuperH系列的最高CPU SH-4A，SH77650产品300MHz的最大频率保证了540MIPS的高处理性能，使得高性能图像识别系统的实现成为可能。除图像识别处理加速器外，由于内置丰富的外围性能，通过单芯片就可实现图像识别应用系统的主要功能。

　　演示中，行驶中的汽车可通过图像识别技术实时地校正汽车方向，使汽车始终沿着白线前行。该技术的应用能够有效保障驾驶人员的行车安全，特别是有酒后驾车、疲劳驾驶的情况时，能够大大降低交通事故的发生率。

　　据透露，SH77650样品将从2007年11月开始在日本交付。

　　Rohm公司演绎“无线”、“图像”、“光”与“音”

　　此次Rohm公司的展台主要由系统整体方案和技术整体方案组成，系统整体方案包括手机、汽车、家用电器以及FPD等应用领域的新产品，技术整体解决方案则聚集了SiC、电源设备、WLAN基带芯片等令人瞩目的技术，在“无线”、“图像”、“光”与“音”等方面富有创意。

　　WLAN基带芯片减轻CPU负荷

　　WLAN具有不需要布线的特性，且通信速率已经接近有线LAN的水平，并从原来的PC间通信发展到以WLAN适配器为主，集成了IP摄像机、IP电话、网络部件等。这种情况下，各种信息在传输中的安全性要求变得更加严格。传统的WLAN系统中，有关通信安全性、认证等工作由主CPU和基带芯片来分担，而要制定安全性和密码认证的新标准，这就增加了主CPU的负荷，软件开发的工作量大，花费时间长。Rohm开发的WLAN基带芯片解决了这一课题。该芯片内置有能进行高级密码认证处理的IEEE802.1x协议，采用能够进行高速处理的ARM7TDMI作为CPU，并集成了符合IEEE802.11i标准的全套安全引擎功能，可以大大减轻主CPU的负荷。同时，进行开发所需的软件量也可减少到原来的1/10左右。

　　据Rohm展台工作人员介绍，该芯片预定于2008年1月开始量产，月产量50万个。

　　实时校正活动图像引擎芯片开发成功

　　随着全球电视广播从模拟广播向数字广播过渡，需要观看运动图像内容的情况在迅速增加。但是，对有些光线下出现图像某些地方过分明亮而某些地方过分暗淡的情况，会使显示器上图像的可视性恶化。Rohm此次开发的BU1573KV可使整个图像数据的亮度保持不变。这种芯片内置智能AIE功能，能够利用先进的图像校正算法对图像过分明亮的部分和过分暗淡的部分有选择地进行亮度校正(见图2)。这种芯片还内置有与RGB18/16bit数据格式相适应的RGB LCD接口，在支持WVGA+尺寸的LCD显示器上，可以实现人在现场用“肉眼”看到一样好的图像视觉效果。由于BU1573KV完全是用硬件进行处理的专用图像校正芯片，在进行QVGA 15fps处理时，功耗只有1.5mW，从而能够延长电池的使用时间。

图2 内置智能AIE功能后的图像对比

　　三色发光LED更轻更薄

　　以手机为首的小型移动设备在向多功能化、低成本化方向发展，同质化越来越严重。为了寻求与同行产品的差异化，厂商之间通过更小型及个性化设计等来体现产品的与众不同，灯彩照明也作为个性之一受到人们的重视。

　　Rohm也在追求LED的小型化，并开发了PICOLED以及PICOLED-mini等。为了进一步扩展产品系列，Rohm开发了小型三色发光的PICOLED-RGB，其中包含了极小极薄的顶部发光型的SMLP34系列和SMLP36系列，以及极薄的侧面发光型的SML03系列。

　　利用USB存储器/SD存储卡播放MP3文件

　　便携式数字音响设备已经随处可见。类似iPod这样的便携式数字音响设备数量也在不断增加。但是，许多人还是希望能够利用已有的音响系统欣赏MP3音乐。因此，Rohm开发出一种MP3解码器芯片BU9435KV，这种芯片内置有系统控制器，甚至还有USB存储器/SD存储卡HOST功能。只要把这种芯片集成到设备中，就可以简单地播放MP3文件。以前也有用内置USB HOST的MP3解码器方案，或用CPU来控制USB控制器和MP3解码器芯片的方案，但分别要用2块或3块芯片构成的电路结构。相比之下，现在的这种芯片既节省了设备空间又减少了元件数量，从而降低了成本。

　　据了解，BU9435KV内置的系统控制器还可以由命令软件控制，缩短开发周期。

　　松下电工为平常生活增便利

　　光度传感器适用于小型移动设备

　　移动电话的功能多样化和显示屏的大型化，带来了手机耗电问题。因此，节能降耗的需求变得紧迫起来。针对此需求，松下电工在CEATEC上展出了具有低消耗电流的NaPica芯片AMS402。这种芯片与松下电工以前的产品AMS104相比(见图3)，尺寸削减了约80%，为1.25mm(长)×2.0mm(宽)×0.55mm(高)。电流也降低了92%，由之前的260mA减小到现在的20mA，可用在以手机为中心的小型移动设备如PDA、游戏机上，对显示屏的亮度进行控制，并使这些产品实现小型和薄型化。

图3 AMS104与AMS403的比较

　　窄间距连接器促进移动设备小型化

　　另外，松下电工在其窄间距连接器系列中增加了具有耐跌落冲击性和薄型、小型的ADVANCE系列A4F，此次展示的A4F高度仅0.6mm，为满足手机和数码相机等移动设备的进一步薄型化而开发。A4F秉承了原先耐跌落冲击和灰尘等异物的构造，是双片式连接器，使用了松下电工接触可靠性高的触点结构“蛇腹型触点”。该触点利用高精度金属加工技术实现充分的弹簧性能，确保移动设备所要求的耐跌落冲击性。

　　捕捉前沿生活变化

　　成就CEATEC 2007

　　此次CEATEC JAPAN展会从数字融合带来的具有新价值的技术及产品服务开始，于最前沿捕捉社会、生活、商务的变化，从而不断创造新产业、新市场这一大浪潮，并使这一浪潮深入到普通人可感知、触摸的生活中。在展会上，笔者看到中国公司参展的专区，相信他们也会从现场领悟到，创意需要服务于人们的贴身生活。■