汽车电子技术的现状与发展趋势

一、汽车电子的分类　　

目前的汽车电子可分为类。 　　

第一类是整车电子控制系统，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置，它们包括发动机、底盘、车身电子控制。该技术与汽车的行驶动力性、燃油经济性、整车安全性、操纵稳定性密切相关，包括动力控制和底盘控制。底盘控制在整车的乘坐安全性有很大的功能。随着人们对汽车安全性的要求越来越高，底盘控制将会有很大的增长。 　　

第二类是车身电子控制系统，车身汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系，以节约能源，改善乘坐舒适性，提高汽车档次，增加享受型功能等为目的，多属辅助性功能。车身电子包括电子控制安全带、安全气囊、主动式膝垫、车内气候控制、电子防盗系统、遥控门锁、电动座椅、电动后视镜、电子仪表板、灯光控制、轮胎压力监测、车载防撞雷达控制等。 　　

第三类是车载信息系统，是把IT技术应用到汽车上的产物，会衍生出很多产品。包括音响、自身信息、车载通讯等，和地方联系后就会形成导航、智能运输系统、不停车收费系统和车辆识别系统，是车上系统和地面系统结合在一起的产物。它具有信息处理、在线故障诊断、通讯、导航、防盗、语音识别、图像显示、安全和娱乐等多种功能。该系统包括数字式收音机、音响、冰箱、电视、CD／DAT等；汽车信息系统(包括汽车行驶的自身信息系统，车载通信系统、语音信息系统、上网设备等)；导航系统和智能运输系统的辅助设备等。 　　

由于轿车在追求舒适性和附加功能上要求更大，汽车电子在轿车上的运用越来越多。随着时间的发展，各种电子产品的市场需求将越来越大。 　　

二、汽车电子的产业现状　　

国际上，对乘用车和商用车，汽车电子产品占整车成本的比例分别约为30%-50%和15%-20%。截至2005年，国产汽车中电子和半导体产品的成本比例也达到约40%左右。我国的汽车电子得到了越来越多的关注，也得到了越来越大的发展。发动机电子和车身电子的企业很多都是合资企业，我国自主品牌非常少。相对于电子产品和汽车产业，我国的汽车电子产业发展还比较薄弱。 　　

预计到2008年，全球汽车电子产业的规模将达到1500亿美金，而我国将达到1400-1500亿人民币，即约占全球比重的1／8。而与此形成类比，届时中国的市场也将有很大的规模。目前国内已经吸引了相当多的国外汽车电子产品公司的投资，国外公司在中国的工厂和研究所主要集中在东部沿海城市。 　　

三、汽车电子的关键技术　　

1.汽车电子的发展历史及所处阶段 　　

汽车电子的发展到目前为止主要经历了四个阶段：二极管的发明促使了汽车电子的诞生。在第一阶段汽车电子还比较原始，车载收音机、发电机硅整流器、晶体管无触点点火等技术是当时的代表技术。晶体管和模拟集成电路的诞生促生了汽车电子技术的第二阶段。在这一阶段发动机电子管理系统、自动变速系统、制动防抱死系统得到了很大发展。随着上世纪八个年代微型计算机的兴起，汽车电子进入了第三阶段。动力总成控制系统、制动／转向／悬架控制系统、车身电子控制系统、通讯和导航系统等技术是当时的代表技术。随着灵巧传感器和大容量存储系统的发展、当前的汽车电子处于第四阶段。电子技术、自动控制技术、传感器技术、网络技术和机电一体化得到了很大的发展。 　　

2.汽车电子新技术及其发展方向 　　

当前汽车电子技术的主要向着功能多样化、技术一体化、系统集成化和通讯网络化发展。发展重点是动力总成控制、底盘控制、车身控制、主／被动安全、汽车网络、通信系统和安全与防盗技术。汽车电子领域主要的新热点技术，包括新能源汽车动力系统及其控制技术、总线与网络控制技术、车载42V供电控制技术、车载信息系统和线传操控等技术。而需要解决的关键问题主要在于系统结构设计、定义与集成能力，动力、制动、智能空调、车载信息服务系统等核心汽车电子系统技术，产品开发平台技术以及芯片、传感器等基础器件技术。 　　

3.目前需要解决的关键问题 　　

在目前汽车电子产业的发展中需要解决的关键问题主要有四大类，分别为系统结构设计、定义与集成能力；核心的汽车电子系统产品技术(包括动力传动电控系统、制动、转向等安全电控系统、智能空调、车载娱乐、车身附件等舒适性电子系统、车载信息服务系统等)；产品开发的支撑平台及其技术(包括CAD／CAE／CAN等汽车设计、测试、开发技术、HIL、RT0S、总线通讯等的设计开发技术)；基础件及其产品(如芯片、传感器等) 　　

四、汽车电子的现有产品　　

第一类是汽车电器、电气、电子控制系统。这类产品主要包括混合动力汽车电子控制系统，如整车控制系统、电驱动及其控制系统、动力总咸控制系统、制动安全控制系统、车用总线系统等。当前汽车电控系统主要向着电子化、软件化的方向发展。摩托罗拉公司预计，未来该产业的革新将90%来源于电子和软件两大技术。 　　

第二类是车载信息系统。从广义上来看，车载信息系统指能为驾乘者带来安全、方便、舒适、娱乐服务的相关车载电子、通讯及计算机系统。从狭义上看则是指为驾乘者提供无线通讯和基于定位信息(如GPS)自动导航的通讯和计算机系统。车载信息系统被认为是汽车工业的又一场革命，目前该产业还处于起步阶段，但发展非常迅速，预计在五到八年内将形成超千亿美元的全球市场。车载信息系统提高了清洁能源汽车的市场竞争力。 　　

第三类是基础器件(专用芯片、传感器与执行器)。由于汽车控制变得越来越复杂，汽车电子芯片应用也越来越广泛。为简化汽车控制单元，芯片功能的集成化程度日益提高，出现大量用于控制的SoC芯片(片上系统)。汽车电子中大量采用了电子芯片、传感器等器件。这些器件也是汽车电子发展的重要推动力量。为了简化和整合汽车控制单元，片上系统(SoC)大量应用，而在车身控制、视音频接收等方面，微控制器、DSP芯片、RF芯片与数-模(DA)、模-数(AD)转换芯片也有大量的需求。 　　

随着舒适性和安全性要求的提高，汽车电子产品越来越多。目前的趋势是汽车产品创新主要集中在汽车电子上。混合动力的电子控制系统包括能量管理、电力控制，在混合动力传统车原有的电子控制系统在原有程度上要有所改进，模块化程度越来越高。 　　

如何进一步提高娱乐性与便利性将是汽车电子技术的发展趋势，为此，智能汽车的概念被提出及具体化。相对于传统汽车，智能汽车将大幅增强其智能控制系统。这些设计中的智能控制系统包括：基于传感器的警示系统、乘坐处理的辅助控制系统、基于反应的控制系统、预测反应的控制系统、减撞系统、防撞系统、高速巡航系统和预测控制系统等。 　　

五、汽车电子的发展趋势　　

未来的智能汽车具有较大发展前景。智能汽车对传统汽车功能进行先进能力的提升，具有降低各种典型事故的能力，它基于传感器(包括雷达、照相机、红外和超声波)和计算机以提供各种信息和动作。由于图像识别技术的不断扩展，对计算机能力的要求也无止境，可含5～7个MPU，2010年MPU能力可达5KHIPS。

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