汽車電子控制高規(guī)格 走向更加節(jié)能環(huán)保及更多智能應用
[導讀]隨著各地區(qū)汽車生產數(shù)量回升，全球車用半導體市場呈現(xiàn)高度成長，臺灣電電公會預測2012年全球汽車電子產值接近1910億美元，汽車電子設備占整車成本比重將達40%。Gartner則指出到了2014年，車用半導體全球產值將達257億
隨著各地區(qū)汽車生產數(shù)量回升，全球車用半導體市場呈現(xiàn)高度成長，臺灣電電公會預測2012年全球汽車電子產值接近1910億美元，汽車電子設備占整車成本比重將達40%。Gartner則指出到了2014年，車用半導體全球產值將達257億美元。而臺灣資策會產業(yè)情報研究所（MIC）則預計到2015年，車用微控制器出貨量達30億顆，全球車載信息系統(tǒng)產值可達71.6億美元。因此市場普遍將車用電子視為醫(yī)療電子之外，另一深具成長力道的商機。
隨著現(xiàn)代汽車發(fā)展走向智能化，車體與車載系統(tǒng)電子走向信息化，而引擎動力則走向電動化，再加上目前正積極發(fā)展中的“車聯(lián)網(wǎng)”概念－即通過無線通信服務，連接云端運算服務器，達成物物相聯(lián)而衍生出各項智能應用，消費者對于汽車的期望早已不只是作為運輸工具，而是在安全、舒適、便利、節(jié)能、環(huán)保等方面都有更高的要求。這使得汽車產業(yè)對電子技術的重視程度超越了傳統(tǒng)機械構件，而其重要性在未來將可能持續(xù)增長。
車用電子運用在車體構造中的范圍相當廣，但凡底盤的懸吊系統(tǒng)、車身、引擎的動力系統(tǒng)、電力電子系統(tǒng)、保全系統(tǒng)、安全配備、車載信息系統(tǒng)等，處處可見。平均一臺中端車型的電子控制單元(ElectronicControlUnit；ECU)數(shù)量就有40個，而有的高端車型的ECU還超過80個。
近來在汽車走向更加節(jié)能環(huán)保及更多智能應用的發(fā)展趨勢下，國際汽車產業(yè)均朝著更偏重電子控制的高規(guī)格邁進，這使得車內所使用的電子控制單元數(shù)量不斷攀升。此外，全球油價攀升，各國均積極發(fā)展替代能源，汽車工業(yè)走向電動車、油電混合車的潮流已成大勢。加上各國從法規(guī)制定面推動高規(guī)格行車安全，車用半導體的導入量升高，車電系統(tǒng)包括動力傳動(PowerTrain)、底盤控制(Chassis)、安全系統(tǒng)(Security)、車載信息娛樂系統(tǒng)(Telematics/Infotainment)等都增加了電子控制的比重。
車載信息系統(tǒng)是指在運輸交通工具上，搭載嵌入式或便攜式的通信系統(tǒng)，匯整多方信息給予駕駛人及行車電腦，以利于提前預判并作出適當回應，并提供乘客各式增值服務，使得用車經(jīng)驗更加安全、舒適、便利。舉例來說，現(xiàn)在普遍可獲得的最基本功能就包括了車載導航、實時交通信息、興趣點/景點(POI；PointofInterest)加載、在線音樂等服務。更進一步還有應對情境而設計的增值內容，比如車輛在行進中，可享受云計算中心所提供實時信息、娛樂以及適地性短訊廣播服務(LBS；LocationBasedService)、路況警告、碰撞警告和電子付費等；在停車情境中則有供停車位查找、車況診斷(以便修車廠提前預備維修零件及工具)及防盜保全的功能；意外狀況模式則可提供緊急救援、汽車保險等及失車尋回等。
車載信息系統(tǒng)應用的范疇，過去多局限在車與基礎建設(VehicletoInfrastructure；V2I)之間的雙向溝通，現(xiàn)今已擴充到車與道路(VehicletoRoad；V2R)、車與車(VehicletoVehicle；V2V)、車與行人(VehicletoPedestrian；V2P)之間的多向架構。
未來除了朝多向溝通及主動搜集、分享信息的應用模式發(fā)展之外，也將更多地利用固定式或便攜式無線通信系統(tǒng)及各式傳感器設備，通過開放式的通信架構平臺，將各端點所收集的信息作集成分析，發(fā)揮車聯(lián)網(wǎng)時代的多元創(chuàng)新服務。
為保障汽車駕駛安全，歐盟立法要在2014年實施車輛緊急召回(eCall)計劃，在車輛遇撞擊時，自動運用無線通信實時發(fā)送狀況信息，即使駕駛不省人事或事故地點為罕見人跡的偏遠地區(qū)，依然可通過系統(tǒng)立即通知相關單位，爭取寶貴的救援時間。因此每輛汽車都必須加裝撞擊回報系統(tǒng)，使得無線通信嵌入式模塊與軟件解決方案廠商因而受惠。
此外，歐盟規(guī)定自2013年起，商用車必須安裝自動緊急剎車系統(tǒng)及車道偏離警示系統(tǒng)；而美國則是推動兒童交通安全法(CameronGulbransenKidsTransportationSafetyAct)，明定在2014年9月起，所有車輛必須加裝含車后監(jiān)控影像模塊和車內監(jiān)視器的主、被動安全系統(tǒng)，避免倒車時的盲點造成傷害。這將帶動傳感器、微控制器、攝像機等相關系統(tǒng)快速成長。
而日本亦正在討論強制商用車安裝預防酒駕、預防打盹等先進安全檢測系統(tǒng)。而歐盟、日本、中國大陸及臺灣都已將安裝行車紀錄器納入法規(guī)，以便監(jiān)控中大型貨客運車輛的行車時速及駕駛時數(shù)，作為被動安全的檢驗機制。
以上實例顯示出車用電子的應用層面不單只針對消費市場對舒適、便利的需求而擴大，也因各政府對安全的重視以及在法規(guī)推波助瀾下，隨著各種創(chuàng)新加值功能而加速延伸中。
今年電動車開發(fā)有突破性的進展，國際車用芯片大廠德州儀器(TI)、英飛凌(Infineon)和ADI都推出主動平衡電池管理系統(tǒng)(BMS)方案，可克服電池芯之間電量不一致的問題，提高電池使用效益、電池壽命及充放電安全性，延長電動車行駛里程數(shù)，減少電動車整體開發(fā)成本。這一演進，有望消除消費者對于售價過高及電池續(xù)航力不足造成事故頻傳的疑慮，有利于加速電動車市場普及。
隨著電力、電子在油電混合車、插電式混合動力車及純電動車系統(tǒng)開發(fā)的重要性升高，原本封閉的汽車工業(yè)市場已不得不加強與車用半導體及電子組件制造商合作。
隨著現(xiàn)代汽車發(fā)展走向智能化，車體與車載系統(tǒng)電子走向信息化，而引擎動力則走向電動化，再加上目前正積極發(fā)展中的“車聯(lián)網(wǎng)”概念－即通過無線通信服務，連接云端運算服務器，達成物物相聯(lián)而衍生出各項智能應用，消費者對于汽車的期望早已不只是作為運輸工具，而是在安全、舒適、便利、節(jié)能、環(huán)保等方面都有更高的要求。這使得汽車產業(yè)對電子技術的重視程度超越了傳統(tǒng)機械構件，而其重要性在未來將可能持續(xù)增長。
車用電子運用在車體構造中的范圍相當廣，但凡底盤的懸吊系統(tǒng)、車身、引擎的動力系統(tǒng)、電力電子系統(tǒng)、保全系統(tǒng)、安全配備、車載信息系統(tǒng)等，處處可見。平均一臺中端車型的電子控制單元(ElectronicControlUnit；ECU)數(shù)量就有40個，而有的高端車型的ECU還超過80個。
近來在汽車走向更加節(jié)能環(huán)保及更多智能應用的發(fā)展趨勢下，國際汽車產業(yè)均朝著更偏重電子控制的高規(guī)格邁進，這使得車內所使用的電子控制單元數(shù)量不斷攀升。此外，全球油價攀升，各國均積極發(fā)展替代能源，汽車工業(yè)走向電動車、油電混合車的潮流已成大勢。加上各國從法規(guī)制定面推動高規(guī)格行車安全，車用半導體的導入量升高，車電系統(tǒng)包括動力傳動(PowerTrain)、底盤控制(Chassis)、安全系統(tǒng)(Security)、車載信息娛樂系統(tǒng)(Telematics/Infotainment)等都增加了電子控制的比重。
車載信息系統(tǒng)是指在運輸交通工具上，搭載嵌入式或便攜式的通信系統(tǒng)，匯整多方信息給予駕駛人及行車電腦，以利于提前預判并作出適當回應，并提供乘客各式增值服務，使得用車經(jīng)驗更加安全、舒適、便利。舉例來說，現(xiàn)在普遍可獲得的最基本功能就包括了車載導航、實時交通信息、興趣點/景點(POI；PointofInterest)加載、在線音樂等服務。更進一步還有應對情境而設計的增值內容，比如車輛在行進中，可享受云計算中心所提供實時信息、娛樂以及適地性短訊廣播服務(LBS；LocationBasedService)、路況警告、碰撞警告和電子付費等；在停車情境中則有供停車位查找、車況診斷(以便修車廠提前預備維修零件及工具)及防盜保全的功能；意外狀況模式則可提供緊急救援、汽車保險等及失車尋回等。
車載信息系統(tǒng)應用的范疇，過去多局限在車與基礎建設(VehicletoInfrastructure；V2I)之間的雙向溝通，現(xiàn)今已擴充到車與道路(VehicletoRoad；V2R)、車與車(VehicletoVehicle；V2V)、車與行人(VehicletoPedestrian；V2P)之間的多向架構。
未來除了朝多向溝通及主動搜集、分享信息的應用模式發(fā)展之外，也將更多地利用固定式或便攜式無線通信系統(tǒng)及各式傳感器設備，通過開放式的通信架構平臺，將各端點所收集的信息作集成分析，發(fā)揮車聯(lián)網(wǎng)時代的多元創(chuàng)新服務。
為保障汽車駕駛安全，歐盟立法要在2014年實施車輛緊急召回(eCall)計劃，在車輛遇撞擊時，自動運用無線通信實時發(fā)送狀況信息，即使駕駛不省人事或事故地點為罕見人跡的偏遠地區(qū)，依然可通過系統(tǒng)立即通知相關單位，爭取寶貴的救援時間。因此每輛汽車都必須加裝撞擊回報系統(tǒng)，使得無線通信嵌入式模塊與軟件解決方案廠商因而受惠。
此外，歐盟規(guī)定自2013年起，商用車必須安裝自動緊急剎車系統(tǒng)及車道偏離警示系統(tǒng)；而美國則是推動兒童交通安全法(CameronGulbransenKidsTransportationSafetyAct)，明定在2014年9月起，所有車輛必須加裝含車后監(jiān)控影像模塊和車內監(jiān)視器的主、被動安全系統(tǒng)，避免倒車時的盲點造成傷害。這將帶動傳感器、微控制器、攝像機等相關系統(tǒng)快速成長。
而日本亦正在討論強制商用車安裝預防酒駕、預防打盹等先進安全檢測系統(tǒng)。而歐盟、日本、中國大陸及臺灣都已將安裝行車紀錄器納入法規(guī)，以便監(jiān)控中大型貨客運車輛的行車時速及駕駛時數(shù)，作為被動安全的檢驗機制。
以上實例顯示出車用電子的應用層面不單只針對消費市場對舒適、便利的需求而擴大，也因各政府對安全的重視以及在法規(guī)推波助瀾下，隨著各種創(chuàng)新加值功能而加速延伸中。
今年電動車開發(fā)有突破性的進展，國際車用芯片大廠德州儀器(TI)、英飛凌(Infineon)和ADI都推出主動平衡電池管理系統(tǒng)(BMS)方案，可克服電池芯之間電量不一致的問題，提高電池使用效益、電池壽命及充放電安全性，延長電動車行駛里程數(shù)，減少電動車整體開發(fā)成本。這一演進，有望消除消費者對于售價過高及電池續(xù)航力不足造成事故頻傳的疑慮，有利于加速電動車市場普及。
隨著電力、電子在油電混合車、插電式混合動力車及純電動車系統(tǒng)開發(fā)的重要性升高，原本封閉的汽車工業(yè)市場已不得不加強與車用半導體及電子組件制造商合作。
下載文檔
