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深度好文:汽車電子行業(yè)權(quán)威市場分析報告

2016/03/22
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小編語:這里面應(yīng)該看到兩大趨勢,首先是汽車電子在整車占比中的增加,另一個是高端性能的低端化趨勢,即原有只在一些高端車型中才有的功能現(xiàn)在逐漸向中低端車型中擴(kuò)展,這些都給汽車電子廠商以極大的機會,更不用說一些新興的汽車技術(shù)包括自動駕駛等可能給汽車產(chǎn)業(yè)帶來的革命性變化……

汽車電子行業(yè)是將電子信息技術(shù)應(yīng)用到汽車所形成的新興行業(yè)。從廣義上講,汽車電子從基礎(chǔ)元器件、電子零部件、車載電子整機、機電一體化的電子控制系統(tǒng)ECU)、整車分布式電子控制系統(tǒng)、與汽車電子有關(guān)的車外電子系統(tǒng)等軟硬件。從系統(tǒng)看包括零部件系統(tǒng)、車內(nèi)、車際網(wǎng)絡(luò)。

一、概述

近二三十年來,隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展和汽車制造業(yè)的不斷變革,汽車電子技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新極大地推動了汽車工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,對提高汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性,改善汽車行駛穩(wěn)定性、舒適性,降低汽車排放污染、燃料消耗起到了非常關(guān)鍵的作用,同時也使汽車具備了娛樂、辦公和通信等豐富功能。
 

現(xiàn)代汽車電子集電子技術(shù)、汽車技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體,包括基礎(chǔ)技術(shù)層、電控系統(tǒng)層和人車環(huán)境交互層三個層面,經(jīng)歷了分立電子元器件控制、部件獨立控制及智能化、網(wǎng)絡(luò)化集成控制應(yīng)用三個發(fā)展階段。目前汽車電子產(chǎn)品可以分為電子控制系統(tǒng)和車載電子裝置兩大類,其中電子控制系統(tǒng)性能直接決定著汽車整車的性能。

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,越來越多的 ECU 控制單元被應(yīng)用在汽車中,網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)作為汽車控制網(wǎng)絡(luò)平臺,所有的 ECU 控制單元和車載電器都將逐步搭載到汽車網(wǎng)絡(luò)平臺上,以達(dá)到數(shù)據(jù)信息共享、實現(xiàn)全車智能化控制。在汽車朝著綜合集成控制發(fā)展的趨勢下,車載網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)作為汽車全車控制網(wǎng)絡(luò)及通信平臺,對汽車全車通信、智能化控制及提升整車性能、安全性、操控性愈加至關(guān)重要。

二、汽車電子技術(shù)的發(fā)展情況

(一)行業(yè)現(xiàn)狀

市場情況世界汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與汽車工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān),美國、歐洲、日本是全球傳統(tǒng)的主要汽車市場,也是汽車電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先者,掌握著國際汽車電子行業(yè)的核心技術(shù)與市場發(fā)展優(yōu)勢。目前全球汽車電子產(chǎn)品主要市場仍集中于歐洲、北美、日本等地區(qū),但是隨著汽車制造產(chǎn)業(yè)向新興國家和地區(qū)的逐步轉(zhuǎn)移,中國、印度、南美等發(fā)展中國家和地區(qū)汽車電子新興市場正快速發(fā)展。

當(dāng)前新能源汽車中汽車電子成本占比已經(jīng)達(dá)到 47%,隨著新能源汽車產(chǎn)量逐漸增加,汽車電子單車產(chǎn)值仍將持續(xù)提升。在不同檔次和科技含量的汽車中,汽車電子在整車成本中的占比情況如下:

 

 

 

 

(二)行業(yè)特點

1、重視安全、環(huán)保和節(jié)能

汽車電子的應(yīng)用是解決安全、環(huán)保、節(jié)能的主要技術(shù)手段,例如:在節(jié)能方面,世界主要汽車生產(chǎn)國開始研究和應(yīng)用電子模塊控制的混合動力轎車、氫燃料電池混合動力轎車及純電動轎車等。

2、傳感器性能不斷提高、數(shù)量不斷增加

由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化,使其所需要的傳感器種類、數(shù)量不斷增加,并不斷研制出新型、高精度、高可靠性、低成本和智能化的傳感器。在性能上,具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響,在特別嚴(yán)酷的使用條件下能保持較高的精度;在結(jié)構(gòu)上,具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點,從而免受機械特性的影響。

3、車用微處理器不斷升級換代

隨著汽車電子占整車比重不斷提高,MCU(微控制單元)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將超過家電和通訊領(lǐng)域使用的數(shù)量,成為世界上最大的 MCU 應(yīng)用領(lǐng)域。

4、數(shù)據(jù)總線技術(shù)應(yīng)用日益普及

大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù),其優(yōu)點為:減少線束的數(shù)量和線束的容積,可提高電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性;采用通用傳感器達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的;通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化,以改善系統(tǒng)的靈活性等。

 

5、智能汽車智能交通系統(tǒng)(ITS)開始應(yīng)用

衛(wèi)星通信、移動通信、計算機技術(shù)為依托進(jìn)行車載電子產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,實現(xiàn)計算機、通訊和消費類電子產(chǎn)品“3C”整合。如:車輛定位、自主導(dǎo)航、無線通訊語音識別、出行信息通報、電子防撞產(chǎn)品、車路通訊以及多媒體車載終端等。

6、新技術(shù)在汽車電子產(chǎn)品中不斷得到應(yīng)用

光纖在汽車信號傳輸中的應(yīng)用、新的控制理論和方法的大量應(yīng)用、藍(lán)牙技術(shù)等都是汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。

國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術(shù)設(shè)備裝備到整車中,而電子信息技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商也紛紛將下一個經(jīng)濟(jì)增長點定位在汽車電子行業(yè)上。摩托羅拉公司認(rèn)為,汽車技術(shù)發(fā)展至今,有 70%的創(chuàng)新來源于汽車電子。汽車電子專業(yè)廠商保持快速的增長勢頭,而經(jīng)營電子產(chǎn)品的跨國公司也紛紛涉足汽車電子行業(yè),使汽車電子成為相對獨立的新興行業(yè)。

 

(三)行業(yè)細(xì)分

從用途來看,汽車電子可以分為四大類:動力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)、通訊娛樂系統(tǒng)與車身電子系統(tǒng)等。汽車行業(yè)隨著信息技術(shù)與消費電子等應(yīng)用逐步滲透其中,傳統(tǒng)汽車行業(yè)或?qū)⒚媾R來自移動互聯(lián)網(wǎng)、消費電子行業(yè)等新型行業(yè)的沖擊。

1、動力控制系統(tǒng)

主要指基于汽車發(fā)動機、變速箱等動力系統(tǒng)的傳感器、控制系統(tǒng)等,通常用于進(jìn)行發(fā)動機燃燒控制,汽車尾氣循環(huán)處理(如廢氣再循環(huán) EGR),自動變速箱控制(自動 / 手自一體)。

2、安全控制系統(tǒng)

分為主動安全系統(tǒng)與被動安全系統(tǒng),主動安全控制系統(tǒng)是以提高汽車的主動安全性能為主要目標(biāo)的控制系統(tǒng),被動安全控制系統(tǒng)是使車輛在事故發(fā)生時大幅減低碰撞強度的控制系統(tǒng)。主動安全系統(tǒng)包括汽車安全駕駛輔助系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng) ABS、制動輔助系統(tǒng) BAS、驅(qū)動防滑裝置 ASR、電子制動輔助系統(tǒng) EBA、電子穩(wěn)定程序 ESP、車輛偏離警告系統(tǒng)、碰撞規(guī)避系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng) TPMS、自動駕駛公路系統(tǒng)等。被動安全系統(tǒng)包括安全氣囊、預(yù)警式安全帶等。

3、通訊娛樂系統(tǒng)

車載信息系統(tǒng)(運用計算機、衛(wèi)星定位、通訊、控制等技術(shù)來提供安全、環(huán)保及舒適性功能和服務(wù)的汽車電子設(shè)備)、車載音響、車載電視、車載導(dǎo)航(GPS)等。

4、車身電子系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向控制、儀表儀盤、空調(diào)控制系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)、中控鎖等。

通訊娛樂系統(tǒng)與車載電子系統(tǒng)開始步入增長期。根據(jù)德勤報告的數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計 2012-2016E 通訊娛樂系統(tǒng)年復(fù)合增長率將達(dá) 10.8%,為各細(xì)分行業(yè)中年復(fù)合增長率最快,安全控制系統(tǒng)年復(fù)合增長率將為 10.2%,位居第二。

 

 

三、汽車電子市場高速增長的原

首先,中國汽車產(chǎn)業(yè)的繁榮直接帶動了汽車電子行業(yè)的迅速崛起。中國汽車產(chǎn)業(yè)近幾年快速發(fā)展,2014 年中國汽車市場全年總銷量約在 2374 至 2418 萬輛左右,增長率為 8%~10%。下游應(yīng)用市場的快速增長對汽車電子行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。
 

其次,市場需求的迅速釋放推動了汽車電子市場的增長。中國汽車產(chǎn)品的電子設(shè)備配備率一直處于國際水平之下,隨著近幾年來消費者對汽車安全性、舒適性和娛樂性的需求不斷增加,引發(fā)了整車裝備電子設(shè)備的熱潮。自診斷系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)、導(dǎo)航設(shè)備(GPS)、胎壓監(jiān)測(TPMS)等一大批電子控制設(shè)備成為高端汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置,并逐步向中低端車輛滲透。

目前中國汽車電子市場又出現(xiàn)兩個新亮點:新能源汽車電池監(jiān)控管理系統(tǒng)、服務(wù)于汽車下鄉(xiāng)戰(zhàn)略的汽車低成本影音娛樂系統(tǒng)。隨著整車的科技含量逐漸提升,單車所裝備的電子產(chǎn)品不斷增多,汽車電子在汽車成本中所占比重也有了較大提升,市場空間隨之廣闊。

再次,技術(shù)進(jìn)步為中國汽車電子行業(yè)的快速發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。隨著中國電子信息產(chǎn)業(yè)的繁榮,已經(jīng)發(fā)展起來的半導(dǎo)體、軟件、計算機等產(chǎn)業(yè)造就了一大批工程師和技術(shù)開發(fā)人員,為汽車電子行業(yè)的發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持。經(jīng)過近年來“863 計劃”電動汽車重大專項的實施和汽車電控系統(tǒng)科研攻關(guān)開發(fā)活動熱潮的興起,一批整車廠商和科研院所擁有了汽車電子設(shè)備和電子控制單元的自主研發(fā)能力。此外,通過技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)合作等方式,中國民族電子產(chǎn)業(yè)對國際先進(jìn)技術(shù)和解決方案進(jìn)行引進(jìn)消化和再次創(chuàng)新,加之上游供應(yīng)商如半導(dǎo)體供應(yīng)商的積極推動,中國汽車電子行業(yè)的技術(shù)水平得到了迅速提升。

最后,眾多國際領(lǐng)先的汽車電子廠商紛紛布局中國。如博世(Bosch)、德國大陸(ContinentalAG)、德爾福(Delphi)等國際巨頭已經(jīng)中國擁有數(shù)量眾多的生產(chǎn)基地,而且也在不斷根據(jù)市場需求擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和增加產(chǎn)品種類。同時民族汽車電子企業(yè)依靠成本優(yōu)勢和靈活的市場策略快速成長起來,在信息娛樂系統(tǒng)、音響系統(tǒng)等產(chǎn)品方面取得長足發(fā)展,并配合民族汽車廠商,開發(fā)車身電子,動力總成等高附加值產(chǎn)品。國內(nèi)外汽車電子廠商的迅速發(fā)展共同促進(jìn)了中國汽車電子行業(yè)的繁榮。

 

 

 

四、汽車電子市場結(jié)構(gòu)

(一)應(yīng)用結(jié)構(gòu)

按照產(chǎn)品的功能和應(yīng)用領(lǐng)域,中國汽車電子市場也可分為動力控制產(chǎn)品、底盤控制與安全產(chǎn)品、車身電子產(chǎn)品和車載電子四個細(xì)分領(lǐng)域。2008 年動力控制、底盤控制與安全系統(tǒng)產(chǎn)品分別占據(jù)了 29.5%和 27.9%的市場份額,位列市場第一和第二位。

由于動力控制系統(tǒng)市場的主要產(chǎn)品 EMS 在汽車中的普及已經(jīng)基本完成,在新應(yīng)用和新產(chǎn)品還未大規(guī)模普及時,該市場將保持相對較慢的增長速度;在 ABS(防抱死系統(tǒng))和 EBD(電子制動力分配系統(tǒng))等基本底盤控制產(chǎn)品的普及率已經(jīng)達(dá)到很高水平的狀況下,主動安全系統(tǒng)的普及成為推動底盤控制與安全系統(tǒng)產(chǎn)品增長的重要因素。在汽車娛樂系統(tǒng)和 GPS 產(chǎn)品前裝配備率的上升和車載電子后裝市場快速發(fā)展的推動下,車載電子產(chǎn)品市場也得到了快速發(fā)展。

(二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

隨著汽車銷量加速上升,中國汽車電子行業(yè)快速增長,尤其是以車載 CD、DVD、GPS 等為代表的車載信息娛樂系統(tǒng),更成為汽車電子市場增長的引擎。美元的快速貶值降低了中國商品出口的競爭力,中國汽車電子信息娛樂產(chǎn)品供應(yīng)商開始由出口漸漸向內(nèi)銷轉(zhuǎn)變,這造成了國內(nèi)汽車電子市場競爭加劇,尤其是國際企業(yè)兼并整合加快,國內(nèi)企業(yè)面臨著越來越大的壓力。

1、汽車信息娛樂系統(tǒng)

(1)車載 DVD

車載 dvd 是安裝在汽車內(nèi)為車內(nèi)乘坐人員提供影音娛樂的多媒體播放系統(tǒng),一般除了播放 dvd 格式影碟外,還支持 VCD/MP3/WMA/MP4/Divx/CD/CDR/CDRW/JPEG 等格式的影音文件和碟片,有的還支持 SD,USB,IPOD 等。根據(jù)安裝在車在的位置,分為擋陽板 dvd,吸頂 dvd,頭枕 dvd 等。

近幾年,因交納不起高額專利費,出口受到影響,有一些實力不強的 DVD 企業(yè)干脆關(guān)門大吉。另有部分企業(yè)停止傳統(tǒng) DVD 出口,重點轉(zhuǎn)向價格更高、利潤空間更大的高端產(chǎn)品。原先 100%做普通 DVD 出口的企業(yè),將業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)向移動 DVD 和刻錄 DVD、車載 DVD,這一現(xiàn)象正在很多 DVD 生產(chǎn)商中蔓延。

(2)車載電腦 CarPC

分兩大類,一類叫做 CarPC,是車?yán)锏墓潭娔X,一類叫 CarBook,是車?yán)锏谋銛y電腦,這兩類產(chǎn)品雖同為車載電腦,但因為 CarPC 的產(chǎn)品形態(tài)的局限性,所以 CarPC 和 CarBook 在功能上存在著巨大的差異性?;谝粋€功能強大的電腦平臺,CarPC 集成了 iPOD、移動 DVD、PSP 游戲機、筆記本電腦等多種數(shù)碼娛樂產(chǎn)品的功能,令車上生活豐富精彩。

(3)車載冰箱

目前全國已經(jīng)有 300 多家專門生產(chǎn)車載冰箱的企業(yè),車載冰箱企業(yè)多位于廣東和江浙一帶,特別是在廣東,車載冰箱的 OEM 廠商尤為眾多,還有一大批傳統(tǒng)家用冰箱的生產(chǎn)商也開始進(jìn)入車載冰箱行業(yè),例如海爾、科龍等企業(yè)。車載冰箱在歐洲等地的需求量非常大,而且,投資一條車載半導(dǎo)體冰箱的生產(chǎn)線,花費也不多。目前新潮電子生產(chǎn)的車載冰箱有 70%—80%出口到海外市場,只有很少量的產(chǎn)品,在國內(nèi)的汽車用品店等渠道銷售。

 

2、駕駛輔助系統(tǒng)

(1)泊車輔助

最常用的泊車輔助系統(tǒng)就是倒車雷達(dá)系統(tǒng)(PDC 系統(tǒng)),也有使用聲納傳感器的,它們的作用就是在倒車時,幫助司機“看見”后視鏡里看不見的東西,或者提醒司機后面存在物體。PDC 系統(tǒng)的工作原理就是通常是在車的后保險杠或前后保險杠設(shè)置雷達(dá)偵測器,用以偵測前后方的障礙物,幫助駕駛員“看到”前后方的障礙物,或停車時與它車的距離,此裝置除了方便停車外更可以保護(hù)車身不受刮蹭。

(2)高級駕駛輔助系統(tǒng)ADAS

ADAS 的設(shè)計方案并不是要控制車輛,而是向駕駛員提供車輛周圍環(huán)境及車輛運行狀況等相關(guān)信息,提醒駕駛員注意潛在危險,從而提高行車安全性。如車道偏離警告系統(tǒng)采用 CMOS 攝像頭傳感器,夜視系統(tǒng)采用紅外傳感器,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)通常采用雷達(dá)技術(shù),而停車輔助系統(tǒng)則采用超聲波技術(shù)。

(3)車載導(dǎo)航儀

受國際金融危機以及整車市場表現(xiàn)低迷的影響,2008 年導(dǎo)航產(chǎn)品增速明顯放緩。據(jù) iSuppli 提供的數(shù)據(jù),導(dǎo)航產(chǎn)品 2008 年銷售額同比增長約 25%,而 2007 年相對于 2006 年的增幅為 43%。具體來說,PND(便攜式導(dǎo)航儀)增長約 30%,車載前裝導(dǎo)航增長約 16%,車載后裝導(dǎo)航增長約 26%。

 

 

3、汽車安全電子系統(tǒng)

(1)行車記錄儀

行車記錄儀俗稱汽車的“黑匣子”,借由發(fā)動引擎隨即可以錄像錄影的功能,透過高清鏡頭攝影,將車輛行駛途中的影像及聲音完全紀(jì)錄。當(dāng)交通意外事故發(fā)生時,記錄儀所記錄的監(jiān)控視頻,就能還原事故的真實過程。從 09 年左右引入國內(nèi)市場至今,對交通部門、保險公司在判斷事故責(zé)任方的時候,起到一個很好的證據(jù)作用,保障駕駛?cè)俗晕覚?quán)利。

如今,行車記錄儀行業(yè)紅海化現(xiàn)象嚴(yán)重,市場也已趨于飽和,不少商家已經(jīng)在積極尋找應(yīng)對方案,希望能將行業(yè)推向良性化發(fā)展。

(2)電子狗

電子狗又稱駕駛安全預(yù)警儀,是一種車載裝置,由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成,包括雷達(dá)、GPS 定位、中央處理器和智能測速預(yù)警系統(tǒng)。主要是利用 GPS 衛(wèi)星定位及雷達(dá)信號檢索,提前提醒車主電子眼或測速雷達(dá)等測速設(shè)備的存在,防止因為超速等違規(guī)而被罰款和扣分。它分為普通電子狗、智能電子狗、云電子狗等。目前,云電子狗是相關(guān)企業(yè)的發(fā)展方向。

(3)汽車照明系統(tǒng)

汽車照明系統(tǒng)是汽車安全行駛的必備系統(tǒng)之一。它主要包括“外部照明燈具、內(nèi)部照明燈具、外部信號燈具、內(nèi)部信號燈具等。

近年來,市場上出現(xiàn)了新型 HID 燈以及 LED 燈。自從奧迪家族第一款加裝 LED 前燈的車型 R8 曝光以來,發(fā)展到普遍使用的白熾燈。國際上高檔轎車生產(chǎn)商如奔馳、寶馬、豐田、福特等紛紛推出配有五彩繽紛的 LED 燈具的新款式轎車以吸引顧客,尤其是日本汽車對 LED 應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。被稱為一生不需要更換燈泡的汽車燈,國際上汽車電子化中最耀眼的產(chǎn)品之一。

這種相對穩(wěn)定的市場格局,有利于傳統(tǒng)汽車電子廠商保持其在市場中的地位,但對于一些國內(nèi)廠商來說,這無疑增加了其切入市場的難度。對汽車廠商來說,產(chǎn)品性能和質(zhì)量是永遠(yuǎn)放在第一位的,所以各廠商都傾向于采購那些與其有過多年合作的,產(chǎn)品性能可靠的供應(yīng)商的產(chǎn)品,而且許多汽車廠商和供應(yīng)商之間本身就有緊密的聯(lián)系。

這種相對穩(wěn)定的格局對民族廠商來說是十分不利的,他們只能借用國外廠商的品牌做一些 OEM 產(chǎn)品,而自己的產(chǎn)品也多局限在簡單的車身、車載領(lǐng)域。相信這種競爭格局在短期內(nèi)不會被打破,而民族廠商依舊任重道遠(yuǎn)。
 

 

五、汽車電子行業(yè)未來發(fā)展方向和趨勢

目前,汽車的創(chuàng)新 70%來源于汽車電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品成本占比已經(jīng)從上世紀(jì) 70 年代的 2%,成長到現(xiàn)在的 25%左右,未來仍將繼續(xù)提升。由于汽車技術(shù)的發(fā)展主要圍繞汽車安全性能、舒適便捷、節(jié)能減排 / 動力性能這三條誅仙進(jìn)行,對應(yīng)的汽車電子應(yīng)用也可以分為底盤控制與安全系統(tǒng)、車載電子、車身電子、動力控制系統(tǒng)三個方面。

(一)安全系統(tǒng)電子技術(shù)

汽車技術(shù)發(fā)展的大趨勢之一要求是電子技術(shù)在汽車安全領(lǐng)域里的應(yīng)用,這也是我國汽車賀關(guān)鍵零部件能否進(jìn)入歐美市場的關(guān)鍵所在。汽車用戶認(rèn)為安全性比性能、娛樂、節(jié)能扥指標(biāo)更重要。最新安全法規(guī)的制定也推動安全技術(shù)的發(fā)展,歐美對 ABS/ESC 和 TPMS 都有強制安裝要求,最近歐洲正在制定安裝防追尾系統(tǒng)的要求。車載技術(shù)使駕駛員存在分心的可能,電話、導(dǎo)航,甚至電影、上網(wǎng)等功能增加了分心導(dǎo)致事故的概率。因此,汽車安全技術(shù)提升需求明確。

汽車安全系統(tǒng)電子技術(shù)的種類概況起來,主要是主動安全和被動安全。主動安全是能夠預(yù)防事故發(fā)生的技術(shù),而被動安全是用于事故發(fā)生后為駕駛者和乘客提供保護(hù),避免或降低傷亡程度的技術(shù)。

除了傳統(tǒng)的設(shè)計更安全的車身和結(jié)構(gòu)來提高汽車被動安全保護(hù)外,現(xiàn)代汽車的安全性主要通過電子技術(shù)來實現(xiàn)。最重要的安全性系統(tǒng)是通過底盤系統(tǒng)的電子化來實現(xiàn)的,電子技術(shù)在底盤系統(tǒng)的應(yīng)用首先反映在主動安全領(lǐng)域,電子技術(shù)提供了最重要的技術(shù)保障。

(二)主動安全電子技術(shù)

防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制和汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESC)、輪胎氣壓監(jiān)測和報警系統(tǒng)(TPMS);

駕駛員輔助系統(tǒng),如碰撞報警和防撞避免系統(tǒng),車道保持系統(tǒng),盲點預(yù)警系統(tǒng),車尾監(jiān)視系統(tǒng);

汽車碰撞避免系統(tǒng):電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS),用于車道保持和碰撞避免;

車身電子安全系統(tǒng):自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)(AFS)、汽車電子燈光控制系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng);

線控技術(shù):線控制動、線控轉(zhuǎn)向等。

目前,全球最重要的主動安全技術(shù)是 ABS/ESC,而 ESC 更是核心所在,該系統(tǒng)的普及推廣和市場前景高于 EPS 和 ACC 等。值得一提的是,ESC 也是一體式汽車底盤控制系統(tǒng)的核心和集成基礎(chǔ),系統(tǒng)的集成都是圍繞 ESC 來實現(xiàn)的。

(三)被動安全電子技術(shù)

電控 / 智能自動收緊安全帶;

電控 / 智能安全氣囊;

主動頭部保護(hù)系統(tǒng);

側(cè)翻乘客保護(hù)系統(tǒng);

事故安全助手等。

 

四)車載電子系統(tǒng)技術(shù)

1、智能導(dǎo)航系統(tǒng)

智能導(dǎo)航 / 智能交通系統(tǒng)(ITS)。通過車載終端的定位及通信系統(tǒng)收集車輛和道路信息,智能交通系統(tǒng)可以實現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)控、調(diào)度及道路交通信息服務(wù)、車輛輔助導(dǎo)航等。ITS 的開發(fā)將于電子、衛(wèi)星定位、通訊等多個學(xué)科相結(jié)合。從全球定位衛(wèi)星和智能交通網(wǎng)絡(luò)獲取沿路天氣、前方道路車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,根據(jù)駕駛員提供的目標(biāo)資料,向其提供距離最短并能繞過擁堵區(qū)域的最佳行駛路線。

2、車載信息系統(tǒng)

車載信息系統(tǒng)(Telematics,車聯(lián)網(wǎng))。實現(xiàn)汽車與外界的網(wǎng)絡(luò)連接,提供如車載電話、GPS 導(dǎo)航、實時交通信息、多媒體娛樂、Car2Car 通訊等。車聯(lián)網(wǎng)通常也包括與安全相關(guān)的功能,如遙控門鎖、防盜報警、遠(yuǎn)程故障診斷及其他緊急事故發(fā)生時的必要裝置。在這里,汽車相當(dāng)于一臺移動的網(wǎng)絡(luò)終端,并與 ITS 連接,共享信息。

3、自動汽車空調(diào)控制

根據(jù)設(shè)置在車內(nèi)外的溫度傳感器輸出的信息,由 ECU 中的微機計算出經(jīng)過空調(diào)熱交換后進(jìn)入車內(nèi)應(yīng)該達(dá)到的出風(fēng)溫度;自動將車內(nèi)溫度保持在設(shè)定的溫度值范圍,是車內(nèi)溫度、濕度始終處于最佳值,為駕駛員和乘客提供一個舒適的乘車環(huán)境。
 

 

(五)汽車電子系統(tǒng)趨勢:智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化

現(xiàn)代汽車通過電子化的滲透,完成安全、舒適、節(jié)能等要求,汽車上的電控單元越來越多,傳感器和線束也成倍增長。汽車計算機系統(tǒng)與駕駛員、乘客的交互也越來越多,“人機交互”的關(guān)注度快速提升,觸摸屏、聲控等新技術(shù)也逐漸融入汽車電子領(lǐng)域。未來汽車電子系統(tǒng)將向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化趨勢演進(jìn)。

1、智能化:信息輸入輸出

汽車電子在快速發(fā)展的過程中,傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)代汽車技術(shù)正朝著更加主動智能化趨勢的方向發(fā)展,以達(dá)到“人、車、環(huán)境”的智能協(xié)調(diào)。傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能化中具有至關(guān)重要的作用。

控制系統(tǒng)的智能化特點是系統(tǒng)能夠主動協(xié)助駕駛員采取必要的動作,體現(xiàn)在系統(tǒng)必須具有三個方面的特征,即:具有“實時感知”、“判斷決策”、“操控執(zhí)行”的能力。系統(tǒng)的“感知”能力是空過各種傳感器和網(wǎng)絡(luò)提供的環(huán)境信息得到的;電控單元通過算法軟件,對傳感器信號進(jìn)行處理,對駕駛員的動作意圖進(jìn)行分析判斷、對系統(tǒng)自身狀態(tài)和周邊環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行分析,最終做出適當(dāng)?shù)呐袛啵l(fā)出必要的控制指令,執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)控制器的指令采取動作,協(xié)助駕駛員操控或自主操控汽車。實際上,目前正在開發(fā)的具有高度反應(yīng)性的駕駛員輔助系統(tǒng)等都具有相當(dāng)高的智能化程度。

2、網(wǎng)絡(luò)化:總線信息共享

隨著越多越多的電子系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用,汽車電子技術(shù)功能的日益強大和系統(tǒng)的日益復(fù)雜化,車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信共享和各個系統(tǒng)間的功能協(xié)調(diào)變得越來越重要。數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及低成本是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。

利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來,從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng),并通過協(xié)議進(jìn)行相互通信,實現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息等資源的共享。在系統(tǒng)中,各子處理機獨立運行,控制改善汽車某一方面的性能,同時也為其他電子裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展,并正在快速推廣應(yīng)用。汽車總線技術(shù)使汽車形成一個網(wǎng)絡(luò)。

它的主要優(yōu)點包括:大大減少汽車線束的數(shù)量、連接點和重量,提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性;采用通用傳感器,達(dá)到數(shù)據(jù)信息共享目的;改善系統(tǒng)的靈活性,即通過軟件可實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。全面采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)已成為大車企的追求,通過總線實現(xiàn)車內(nèi)信息交互,成為提高汽車性能和減少線束數(shù)量的有效途徑。

3、集成化:跨系統(tǒng)一體化

電控系統(tǒng)本身是一個機電一體的集成系統(tǒng),包括傳感器、執(zhí)行器、ECU,但單一的機電一體系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了汽車技術(shù)發(fā)展的需要和市場的要求,這里所講的一體化集成,更重要的是系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的一體化集成,這是當(dāng)前汽車電子技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。集成控制系統(tǒng)通過總線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊,通過傳感器和系統(tǒng)之間的信息共享,控制器對各子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和優(yōu)化,使車輛的整體系統(tǒng)性能水平達(dá)到最佳,保證車輛行駛的安全性,改進(jìn)汽車的操縱性,優(yōu)化汽車的穩(wěn)定性,提高舒適性,燃油經(jīng)濟(jì)性等。除系統(tǒng)性能的加強外,一體化集成可以達(dá)到降低系統(tǒng)總體成本或提高汽車價值的目的。

當(dāng)前最典型的的兩個集成領(lǐng)域在底盤一體化集成和動力傳動系統(tǒng)的集成。如碰撞避免系統(tǒng) ACC,ESC&EPS 系統(tǒng)的集成。該系統(tǒng)在應(yīng)用防撞雷達(dá)和 ACC 功能的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,系統(tǒng)集成影像系統(tǒng)技術(shù),識別行車道,也可以在汽車兩側(cè)裝有雷達(dá)或其他類型的傳感器,用以探測本身車輛與兩邊鄰近行車道上車輛 / 物體的距離。根據(jù)需要和道路狀況,系統(tǒng)通過與 ESC 系統(tǒng)的集成,能夠?qū)崿F(xiàn)高強度的緊急制動能力,實現(xiàn)防撞。

這是一個具有高度反應(yīng)性的駕駛員輔助系統(tǒng),智能化程度比較高。通過與 EPS 系統(tǒng)的集成,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)緊急換道避撞和自動超車這一更高級的主動安全功能。當(dāng)然,這一系統(tǒng)技術(shù)目前在國外還沒有完全成熟。

總結(jié)

隨著汽車的大量應(yīng)用,人們對汽車的安全性和舒適性要求越來越高,解決這些問題,很大程度上依賴于電子技術(shù)。近十幾年來汽車工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步很大程度上是應(yīng)用電子技術(shù),特別是應(yīng)用計算機(微處理機)和集成電路的結(jié)果。電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)改變了汽車的面貌,已成為影響汽車發(fā)展的核心技術(shù)。

 

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