1.2.3 汽车电子技术应用趋势
随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展,汽车电子技术已明显向集成化、智能化和网联化三个主要方向发展。
1.集成化
集成化是通过嵌入式技术、局域网控制技术和数据总线技术,将汽车电子控制系统集成,集成化成为汽车技术发展的必然趋势。例如,在传统汽车中,发动机管理系统和自动变速器控制系统被集成到动力总成系统的综合控制中;电动汽车则集成了汽车高压控制系统、车载充电器、DC/DC变换器等,各部件集成在一个箱体中。
2.智能化
汽车智能技术是一种将探测、识别、判断、决策、优化、优选、执行、反馈、纠控等功能融为一体,使汽车会学习、会总结、会提高技能,集微型计算机、微电机、绿色环保动力系统、新型结构材料等顶尖科技成果为一体的智慧型汽车技术。未来,汽车智能化与网联化是分不开的,自动驾驶将越来越智能化,而智能技术可以提高车辆的动力性和安全性,具体技术可概括为以下几个方面:
1)智能驾驶技术。智能驾驶至少包括四个工作系统:感知系统(如GPS导航终端、雷达测距仪、摄像头等)、控制系统(如动力控制、车身控制、底盘控制、安全控制等)、通信系统(如短距离无线专用通信、车载通信等)、软件系统(如车载操作系统、电子地图、各种嵌入式软件等)。
2)智能控制系统。自动驾驶技术的背后实际上是电控自动变速器(ESA)、防抱死制动系统(ABS)、电控汽油喷射(EFI)、怠速控制(ISC)、车辆横向稳定控制系统(VSC)和智能控制系统的高效协同工作。
3)人机互动入口。人机交互入口的竞争主要集中在以下三个方面:一是人与车之间的直接交互入口(驾驶人与汽车之间的信息交换),如语音识别、手势识别、视觉识别等;二是人与汽车之间的间接交互入口(驾驶人通过第三方,如智能移动终端与汽车进行通信),如使用智能手机、智能手表来控制汽车的技术;三是人与车入口的互动(驾驶人与道路之间的信息互通,网络和信息中心),如各种车载通信(M2M)技术,用于汽车和外部网络之间的相互通信。
4)汽车操作系统。汽车作为继手机、平板计算机之后的下一代移动智能终端,已经成为IT巨头先进布局和竞争的战略核心。汽车操作系统不仅与手机操作系统完全相同,还具有信息处理和网络连接功能,可以直接控制汽车。
5)汽车的核心芯片。与移动智能终端相比,汽车使用的芯片种类更多,几乎覆盖了所有半导体器件,包括微器件(如控制部件的MCU、处理数据的微处理器)、存储器件(如存储数据的EEPROM)、逻辑器件(如电源管理的ASSP)。同时,由于汽车所处的相对环境恶劣,对芯片的温度、湿度、振动和压力的要求也越来越高。
3.网联化
智能网联汽车的关键是构建一个具有情感、计算、通信、决策等功能的新系统架构,现代汽车从最初的通用OnStar到实现车内Wi-Fi、手机遥控等,其内涵不断拓展。网联化时代,汽车产品的重心需要向数字化技术转移,如云平台、人工智能、机器学习等技术。
网联汽车将产生大量的实时数据,每天产生大约500GB的数据,主要包括汽车位置和周围环境信息,以及汽车诊断信息、维修信息、安全信息、性能信息、驾驶信息、驾驶人信息等。