步入时代前沿的汽车电子_大陆汽车电子有限公司

　　 　　在20世纪50年代D9科幻小说和电影中，2l世纪的汽车几乎无所不能――就像007系列电影中显示的那样，汽车既能飞在空中，又能像潜水艇那样在水中潜行， 　　21世纪已经来到了，事实上，汽车业的发展趋势是逐步改良，而不是革命，与多数消费领域相比，汽车制造厂商们能非常机警地跟上新技术流行趋势，但却很少应用变革性技术。因为，哪怕一个小小的缺陷就能使多年打造的品牌毁于一旦，但是一些新兴59电子科技．有可能会首先成为汽车的标准配置之一。
　　汽车电子技术的发展已呈现出功能多样化、技术一体化、系统集成化和通信网络化的特点。移动视频、更高质量的导航系统、更快的网络接入、汽车防盗、安全系统等，以后将更广泛地应用在汽车中。
　　
　　APIA(主被动集成方案)与视觉技术将成为发展热点
　　
　　汽车安全性近年来已经得到了很大提高，政府法规的保障、消费者对更安全的汽车的偏爱、新应用技术成本及市场接受度之间的趋于平衡，将使得汽车安全性不断提高。而APIA(主被动集成方案)与视觉技术将成为发展热点。
　　APIA可利用网络覆盖所有主动及被动安全系统，并集成了环境传感器。据介绍，APIA系统非常复杂，包括自适应巡航控制、组合传感器、侧面传感器、数据网关、相应的控制单元等等。它的核心是危险控制模块，它能意识到潜在的碰撞，并引入预先设定的措施，在各种交通情况下保护车上的乘员以及其他行人的安全。这项技术已在国外汽车中得到应用，国内市场目前需求较少，但这是未来的发展趋势。
　　目前APIA可识别车辆侧方及后方的潜在危险，并提示驾驶者驶离危险。在反光镜上采用了最先进的摄像头技术，以监测车辆侧方及后方的空间。如果后方驶来的车辆进入了临界危险区域，驾驶员就会接收到不同级别的报警，先是视觉报警，接着是声音报警，最后是触觉报警。如果在这种情况下，驾驶员仍无法避免车祸，APIA会收紧安全带，关闭车窗并将座椅调到最佳位置，为可能发生的碰撞做好准备。气囊会根据环境传感器提供的信息弹出。此外，该系统还可实现自动泊车功能。
　　未来借助于图像处理技术，APIA还可以对道路使用者进行分类，再结合雷达技术，提高交通状况分析的可靠度，结合了转向控制的制动系统将帮助驾驶员避免车祸的发生。并且，APIA还将可能引入新的车载通讯技术提供的新功能，如提供定位信息和事故损伤分析的紧急中心自动呼叫功能。
　　而视觉技术成为提高汽车安全性的又一利器。目前欧、美、日等汽车业发达国家及国际汽车巨头们，都在按照自己选定的方向研发车载视觉产品，并已在高端车型上开始装备使用，有些已成为标准配置。视觉技术在汽车上已成为智能感知车况最重要的技术手段之一，视觉技术在车辆上的应用将是近两年的热门课题。
　　无论是车辆的主动安全还是被动安全，车辆的前后左右、里里外外，视觉技术都大有可为。它可以全方位、全天候、全时段地监视、分析和记录车内外的情况，为告警系统、控制系统和安全系统提供最直观的状态信息；也为车辆和乘员的安全保护提供了事前告之、过程记录和事后重现的技术手段。特别是在复杂的道路环境下，通过全面的视觉技术可以使驾驶员的观察得以延伸和扩大，真正做到“眼观六路”，掌控全局。
　　视觉系统从硬件上讲，主要包括四个部分：满足车载环境条件和使用性能的摄像机(图像传感器)，对图像信息进行处理和目标识别的硬件平台；处理后的图像显示和警告系统；图像信息的存储。这将带动对图形传感器、数字图像处理器等器件的需求。目前半导体厂商也已开发出各种符合车载使用条件的专用器件，如汽车专用的图形传感器、汽车专用的数字图像处理器等。
　　可以预计，一种以视觉技术为主要感知手段，配合其他传感器技术，能够自动行驶的智能汽车将会在未来的几年出现在我们的面前。
　　
　　FlexRay技术的发展为新一代汽车提供了更快的网络接人
　　
　　汽车制造商和1级供应商面临日益复杂的安全性、动力总成、底盘和车身系统协调统一的问题。诸如线控、避免碰撞、驾驶辅助等新兴系统都需要一个能以可预测的可靠方式提供极高数据速率的网络。
　　媒体系统传输(MOST)可支持高数据速率，然而，其网络标准则是专为连接车内多媒体设计的；控制器局域网(cAN)能连接几个电子控制模块(ECU)，而通常的数据速率仅为125Kbps到1Mbps。此外，CAN还采用优先仲裁来进行消息传输，这就意味着低优先级的消息总是在高优先级的消息之后进行传输。只有最高优先级的消息才能得到传输保证。相对较低的数据速率以及容错功能的缺乏使CAN无法适应较高级的应用(如线控系统)；而本地互联网络(LIN)从本质上讲则是一种用于连接CAN的价格便宜且速度相对较慢的子网络，它无法达到下一代车辆中采用的高级安全系统所需的数据速率。
　　随着制造商的生产效率、政府安全法规和各种舒适便利应用日趋增多，对电子控制架构和汽车网络协议性能提出了更高的要求，这些发展趋势正在推动FlexRay技术的发展和应用。FlexRay协议以一种高速、确定性的容错通信技术来满足此类需求。可以说，生产商始终在寻找更多方法，让汽车变得更安全、方便、舒适和可靠，利润更丰厚。
　　
　　FIexRay专为车内联网而设计，它不会取代现有网络，但可以与现有系统结合使用，如CAN、LIN、MOST和J1850协议。事实上，采用FlexRay未必会对LIN应用(如雨刷和电控车窗)产生太大的影响。因为这些都仅限于局部控制，无需与汽车其余部件进行大量通信，而且只需要很低的数据带宽。同时，cAN也注定会在将来的汽车控制架构中扮演重要的角色。虽然CAN无法满足现代汽车对总带宽的要求，但其灵活的工程设计至少会暂时提供符合实际的解决方案。今后几年内LIN和CAN仍将是中低数据速率应用的标准总线系统，但是明显具备更高数据速率的FlexRay总线系统能够为安全相关应用和动力传动系统应用带来大量的好处。FlexRay总线实现的初期功能是迈向全自动驾驶的第一步。简单地说，将来的汽车将需要更高带宽的总线，及确保迅速响应紧急任务的确定性协议。FlexRay在每个通道中提供10Mbps的总数据速率，能够满足未来应用的带宽要求。由于通道单独运行，总数据速率可以达到20Mbps，是当前CAN标准速率(1Mbps)的20倍。FlexRay还能够兼容多种网络拓扑，并具有可扩展性来应对新的工程挑战。
　　高级底盘控制是FlexRay推动新技术在新汽车设计中应用的最好例子。现在，大量车辆都采用防抱死刹车系统(ABS)作为标准，但是车辆稳定性控制仍然是一个 复杂、费用高昂的难题。随着FlexRay控制的线控刹车技术的出现，车辆稳定性控制的主要组件将向更轻、更快、更简单、更高效的方向发展，从而在高级车辆稳定性控制中得到更广泛的应用。
　　线控刹车技术(也称为电子机械刹车EMB)可以消除制动液和液压管路的困扰。单独的高性能电机在每个车轮上产生制动力，制动由中心ECU(也叫汽车专用微机控制器)控制，并由电刹车踏板模块发出的信号执行。FlexRay提供通信协议，支持整个系统的高速信息传送。EMB却不能提供传统的液压刹车系统提供的备用机械或液压系统。FlexRay的容错操作对于确保线控刹车系统的绝对可靠性非常重要。
　　FlexRay支持的线控系统包括用作ECU部件的车辆控制节点、每个车轮提供的单独节点和一个刹车踏板节点。系统包含大量传感器、电机制动器、电控模块(ECM)和减速器装置，刹车车轮节点属于该系统。从根本上说，当刹车时，电子信息便从踏板节点发送到ECU，E(3U再将信息转载到车轮节点ECM。ECM的主要功能是接收刹车踏板信号，处理并提供适当的电压向量，以便电机执行器能够完成必要的扭矩响应。
　　电机执行器将电能转换成机械能，通过减速器装置传输到刹车片上，然后刹车片将刹车压力应用到刹车碟。Flex．Ray的高带宽功能可以快速传输大量极为详尽的信息，从而使机械反应变得非常迅速、准确。由于每个车轮节点都是FlexRay网络的独立系统，每个车轮可以在不同时间间隔提供不同的刹车压力，从而在不同刹车情况下提供即时的稳定性控制。使用综合感应技术将其他信息(如重量分配、乘客定位、胎压偏差、路面状况等)装载到线控刹车上，同时线控驾驶系统将提供空前的车辆稳定控制级别。
　　FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。
　　
　　与消费电子的融合
　　
　　新一代汽车使用者希望在他们的汽车中实现无缝移动。汽车制造商在保证安全性的前提下，需满足驾乘者对信息娱乐的需求，使他们拥有个性化信息娱乐空间，例如可根据需要获得天气、交通和约会信息，并能进行免提呼叫。所有这些需求都需要更加先进的电子元器件的支持。
　　由于消费者对驾乘体验的要求提升，未来汽车技术发展的一个主要特征表是与消费电子的加快融合。采用新兴显示技术的高级信息娱乐系统开始崭露头角，这种系统逐渐将汽车电子的仪表盘转变成先进的信息和娱乐中心。驾驶信息系统(DIs)和远程信息处理技术日益体现出消费电子行业与汽车电子行业的融合。移动电话、PDA、蓝牙连接、WEB服务器、全球定位系统(GPS)、游戏机和其他一些个人设备都可以通过与现有汽车电子系统相集成，而越来越适合汽车应用。同时，这些又为汽车制造商带来了新的设计挑战。据很多业界专家表示，由于通信标准不同，电气需求不同，软硬件平台不同，车内环境要求非常苛刻，又必须与车内的现有网络相兼容，因此设计人员需要满足所有这些标准。
　　未来汽车中采用电子产品的比重将逐渐增加。未来的汽车电子产品中，围绕安全、节能、环保、舒适和娱乐等方面的元器件及其周边产品将发展最快。对我国的汽车电子而言，中国消费者对车辆需求的增加、网络在车辆中的高速发展、安全与防盗需求的增加、机械系统与电子系统之间的转换以及动力总成方面性能的提高，都进一步推动了其产品市场的发展。我国汽车市场还是一个新兴的市场，没有传统汽车强国那样的各种政策包袱和条条框框的限制，在汽车技术和个性化的应用方面非常活跃，将给汽车电子产业市场带来积极影响。我国汽车产量的持续增长，以及这些汽车为实现差异化而引入更多的电子功能来取代传统的机械系统，也将促使我国汽车中的“硅含量”日益增加。