未來汽車電子發(fā)展的重要技術趨勢
摘要：未來汽車電子發(fā)展將有三大趨勢，即綠色環(huán)保、安全和舒適。本文將對三大趨勢加以分析，這三大趨勢與目前全球整個汽車市場的走勢相關，整車廠商與汽車電子零部件供應商的同步開發(fā)成為成為汽車產品開發(fā)的主流模式。
論文關鍵詞：汽車電子技術,同步開發(fā),節(jié)能環(huán)保,安全舒適
1．引言
汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。車體汽車電子控制裝置要和車上機械系統(tǒng)進行配合使用，即所謂“機電結合”的汽車電子裝置，包括發(fā)動機、底盤、車身電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動防抱死控制、防滑控制、牽引力控制電子控制自動變速器、電子動力轉向等；車載汽車電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無直接關系，包括汽車信息系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網設備等【1】。
汽車電子化被認為是汽車技術發(fā)展進程中的一次革命，汽車電子化的程度被看作是現代汽車水平的重要標志，是用來開發(fā)新車型，改進汽車性能最重要的技術措施。汽車制造商增加汽車電子設備的數量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。汽車電子產品市場將在汽車產業(yè)發(fā)展的保障下穩(wěn)步發(fā)展，各類汽車電子產品在汽車中的普及率將持續(xù)提高，隨著未來汽車市場的快速發(fā)展和汽車電子的價值含量迅速提高，汽車電子產業(yè)將形成巨大的經濟規(guī)模效應，汽車電子產品占汽車的成本將進一步提高。汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要來自三個方面的驅動因素：一是綠色性，也是環(huán)保的要求；二是生產更安全的汽車，即安全性的要求；三是滿足駕乘人員更舒適的連通性和對信息娛樂的要求。
2．汽車電子系統(tǒng)發(fā)展的重要技術趨勢
汽車電子在汽車中占據了越來越重要的地位，汽車已經進入電子控制時代，汽車將由單純的機械產品向高級的機電一體化產品發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。
2.1綠色環(huán)保成為汽車電子領域的熱點
最終改變汽車行業(yè)的不是豪華氣派的車身和時尚潮流的色彩，而是用于車輪、底盤以及儀表板那些微小的電子測量、控制和驅動元件。電子技術實現綠色環(huán)保的關鍵領域分為三個部分，無論哪一部分，傳感器都是功不可沒的【2】。
第一部分是胎壓。駕駛時輪胎適當充氣不僅具有重要的安全意義，而且還可以節(jié)約燃料。由于胎壓不足，每天有四百萬加侖的燃料白白浪費掉。胎壓監(jiān)測傳感器正日益成為新型汽車的標準配置。
第二部分是車載網絡。一輛典型的新型汽車有多達一百個電子控制模塊（如ABS、ESP、自動車窗、為兒童設計的后座娛樂系統(tǒng)等），所有模塊都通過銅線實現相互通信。用于寶馬新款的FlexRay網絡及類似技術通過單個總線系統(tǒng)來運行，完全摒棄了銅線，從而使車體重量大幅減輕，并將每箱燃料的行駛里程增加五英里，如果將此技術應用于全球所有車輛，每年可減少向大氣排放1500萬噸的二氧化碳。
第三部分是引擎。油箱中燃料所生成的百分之七十五的能量會因引擎和動力傳動系統(tǒng)的低效及空轉而損失掉。當今汽車的電子控制單元可實現控制和提供實時信息，以便計算機操控引擎的排量狀態(tài)。汽車的電子控制單元可讀取位于引擎曲軸和凸輪軸處的傳感器，從而調節(jié)燃料流量和相應進氣量，甚至可調整各種轉速和引擎負荷情況下的打火時間。在引擎內部的惡劣條件下，對耐高溫精密測量系統(tǒng)的設計是極為復雜的，不過一旦應用此系統(tǒng)即可顯著節(jié)約燃料。
2.2汽車電子系統(tǒng)智能安全的新科技
近年來世界各國政府都加大制定安全法規(guī)的力度，我國也相繼出臺多項有關汽車安全的強制性國家標準，對汽車的安全性提出了越來越嚴格的要求，促使各汽車制造商采取各種措施滿足法規(guī)要求。為貫徹執(zhí)行這些法規(guī)使汽車更加安全可靠，同時也為提高自己產品的市場競爭能力，汽車廠商和零部件供應商開發(fā)出先進的汽車電子技術，不斷推出新的汽車電子裝置來提高汽車的主動、被動安全性能，生產更安全的車輛【3】。
1.全力自動剎車功能的碰撞警示系統(tǒng)。這套系統(tǒng)采用的是一種極為精確的警示系統(tǒng)，即平視顯示視覺警告。當與前車距離過近或路中間有行人時，會通過類似于剎車燈的警示燈亮起，提醒駕駛者注意。如果駕駛者未能對警告作出反應，該系統(tǒng)判定即將發(fā)生碰撞時，汽車會自動激活全力自動剎車。該系統(tǒng)可以使駕駛者在車速與行人的相對速度小于20公里/小時，以及與汽車的相對速度小于25公里/小時，完全避免碰撞。如果相對速度高于25公里/小時，碰撞速度將會被減小20公里/小時，盡可能減小碰撞時的車速，降低碰撞造成的損害。
2.駕駛員警示控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個攝像頭、若干傳感器和一個控制單元組成。攝像頭裝在風擋和車內后視鏡之間，不斷測量汽車與車道標志之間的距離；傳感器記錄汽車的運動；控制單元儲存該信息并計算是否有失去對汽車控制的危險。如果評估的結果是高風險，即通過聲音信號向司機發(fā)出警示。在儀表盤上還顯示一段文字信息，用一個咖啡杯的符號提示司機休息一會兒。在車速超過60公里/小時，該系統(tǒng)激活；當車速超過65公里/小時，系統(tǒng)便開始進行干預。通過中控臺上的一個按鈕可以激活車道偏離警示系統(tǒng)，如果駕駛員在行車過程中跨越其他車道，但沒有轉向操作（如打轉向燈），該系統(tǒng)會發(fā)出輕微的警示音。該系統(tǒng)也是通過一臺攝像機監(jiān)測車輛在車道線之間的位置，當車速超過60公里/小時，該系統(tǒng)激活；當車速超過65公里/小時，系統(tǒng)便開始進行干預。
3.車內智能安全網絡。該網絡最大特點能及時提醒并消除駕駛者的各種失誤，如當駕駛者昏昏欲睡或與前行車未保持足夠的安全距離時，該系統(tǒng)的就會自動發(fā)出預警信號，提醒司機。如未有反應，會主動降低車速；通過方向盤監(jiān)測駕駛者脈搏，發(fā)現駕駛員疲勞駕駛時，便啟動警告系統(tǒng)；最初，它只是搖晃駕駛座位，當駕駛者仍無反應時，系統(tǒng)就會自動熄滅而強行停車。
4.汽車會“說話”。豐田、日產、寶馬、奔馳等絕大多數車廠都意識到，下一個能為改善交通安全帶來重要推動力的就是汽車與汽車間的“交流”。這一功能的原理雖然簡單，但卻非常有效：如果汽車能互相進行信息的溝通，即使危險尚處在下一個彎道甚至遠在地平線的另一端，汽車駕駛員也能提前識別到即將發(fā)生的危險。支持這項技術的硬件條件，如發(fā)射與接收裝置等已不是問題，汽車完全可以向500米范圍內的所有車輛發(fā)送必要的警告信息。但如何打破廠與廠之間的隔閡，建立統(tǒng)一的標準這才是最大挑戰(zhàn)。實際上，幾乎所有車廠都建立了類似的系統(tǒng)，旗下車型能夠互相對話，但不同車廠的車型之間卻是“語言不通”。只有所有汽車生產廠商和主管機構共同合作，才能建立一個專為所有交通參與者架設的無線局域網絡（WLAN）。只有足夠多的車輛裝備了這項技術，才可能實現有效的自發(fā)無線網絡。
5.帶排隊輔助功能的自適應巡航控制系統(tǒng)。這是一種經過升級的自適應巡航控制系統(tǒng)，在0~200公里/小時之間的車速范圍內激活，可以通過隔柵中的雷達傳感器監(jiān)測到前面的車輛并測量與它的距離，系統(tǒng)會自動調整車速以保持與前車的距離。
2.3汽車電子系統(tǒng)將提供更加舒適的配置
現代的汽車設計是要追求人與車協(xié)調，要以人為本，圍繞人的需求而生產。要使人乘駕汽車感到舒適、方便和不容易疲勞，汽車設計就要符合汽車人體工程學的要求。
