汽車電子面臨的挑戰(zhàn)
汽車工業(yè)發(fā)展至今天,汽車已經(jīng)從純粹的代步工具演變成一個集娛樂、信息和安全與一體的電子機械集合體。有統(tǒng)計顯示,從1989年至2005年,電子設備在整部汽車制造成本中所占的比例,已經(jīng)由16％增至30％以上,在一些高檔豪華轎車上更是占到整車成本的50％以上。而這樣的比例還將隨著電子技術(shù)的發(fā)展不斷提高。
市場需求細分
可以把全球汽車電子">汽車電子市場分為發(fā)達市場和新興市場。發(fā)達市場包括日本、北美和西歐。在這一市場,汽車都裝備了氣囊和引擎電子控制系統(tǒng)等等,傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的滲透較為困難,市場已經(jīng)飽和。例如,在德國居住的每1000人中就有600輛汽車。在這個市場驅(qū)動半導體廠商發(fā)展的是先進的控制系統(tǒng)在汽車中的普及�，F(xiàn)在的氣囊系統(tǒng)是在撞車時避免人受到很大的沖擊力,但人們希望未雨綢繆,所以必須采用主動式的防撞車系統(tǒng)。這就是半導體廠商大展身手的地方,下一代車中將擁有更多的集成電路,比如創(chuàng)新性車載系統(tǒng),如雷達、攝像機等等。這個市場容量大、車輛產(chǎn)量更多、銷售額高,一輛車中電子產(chǎn)品更為豐富,該市場占到了銷售額的2/3,給半導體行業(yè)帶來的年增長率高達1.5％。這個市場上的汽車所需要的復雜性更高,需要保證更高的品質(zhì)。首先是燃料使用效率,更少的有害氣體排放。其次是汽車的安全性。第三是成本的削減,讓總系統(tǒng)的價格降下來,而且讓維護變得更有效率。車子應該具備更多的安全特性和支持,提供自動駕駛儀,了解信息的來源和應該采取何種措施。
在發(fā)展中國家的新興市場市場,增長卻是極為迅速。在這個市場,提高車功率的同時還應該提高汽車的功能,使得發(fā)展具有可持續(xù)性�？蓴U展性開發(fā)平臺是取勝的基本要素,然后根據(jù)需求、價格、性能、優(yōu)化性能,可以選擇提供不同的復雜性。
圖1 各大汽車制造組織對汽車油耗的要求越來越高
技術(shù)發(fā)展趨勢
首先以汽車內(nèi)部的動力鏈為例,如果要滿足中國采用的歐III標準對燃料利用率和尾氣排放的要求,不可能僅僅依靠純機械的方法,采用現(xiàn)代化的引擎管理系統(tǒng)進行智能化控制是必然選擇。這個系統(tǒng)首先需要微控制器作為“大腦”,同時需要眾多傳感器讓其了解周圍的情勢,例如車的姿態(tài)、發(fā)動機狀態(tài)、溫度等等。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡對于汽車來說極為重要。汽車內(nèi)部具有敏感功能的眾多節(jié)點相互間需要交換數(shù)據(jù),便構(gòu)成了最初的網(wǎng)絡系統(tǒng)CAN,隨著對低成本需求的推動又出現(xiàn)了LIN,這樣可以利用一種控制器來管理數(shù)據(jù)的交換等,比如FlexRay。
此外消費娛樂需要更大的帶寬,就需要提供數(shù)字化管理手段。更重要的是需要強有力的智能執(zhí)行器操作汽車的發(fā)動機、電機、輪胎、氣囊等,幫助人們了解問題、查找問題和解決問題。以剎車為例,如果發(fā)生故障就必須關(guān)閉,而且駕駛者應該知道如何去解決眼前的問題并安全停車。
最后,一個新的系統(tǒng)根本上要靠品質(zhì)來解決任何問題,不僅指部件的品質(zhì),也包括整個系統(tǒng)軟件的品質(zhì)。保證車輛的功能安全性,除了進一步在器件中采取存儲器保護之類措施外,還需要研究在系統(tǒng)級上所能采取的措施,即將多種芯片組合起來,來幫助實現(xiàn)更高層次上的功能安全性。駕駛員所受到的訓練是一個方面,汽車本身的改進則是另一方面。安全性的關(guān)鍵在于穩(wěn)定性控制,ABS是第一代產(chǎn)品,ESP/ESC/BSC等則屬于下一種關(guān)鍵性的配置。以北美為例,僅僅引入穩(wěn)定性控制一項,就可以把交通事故死亡人數(shù)降低50％。因為汽車可以識別出所
