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汽车技术发展的五大趋势显商机
更新时间:2010-12-13 9:27:58  ( 编辑:雪韵 )    【 】     手机访问


  【音响网资讯】 现代汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化的应用,不仅提高了汽车的动力性、经济性、安全和环保性,改善了行驶的稳定性和舒适性,推动了汽车工业的发展,还为电子产品开拓了广阔的市场,从而推动了电子工业的发展。因此,大力发展汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化,加快汽车电子化速度,是启动和振兴汽车工业的重要手段。也是中国汽车零部件企业的新的经济增长点。

1.汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次革命

近年来,电子技术有了很大的发展,深入到了人类社会的各个方面。可以说对人们的生活方式产生了革命性的变化,今后仍将会有更多的变化。汽车也不例外,几年前就已经开始了将一些传统的机械结构转变为性能优良、技术高精的机电一体化装置。现代汽车上出现了很多各种各样的电子产品,电子技术的应用(见图1)越来越广泛,今天的汽车已经进入了电脑控制的时代。
电子技术和计算机技术的发展为汽车技术性能的提高,经济性和舒适性的改善,乃至对减少汽车废气污染都创造了良好的条件。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。据统计,目前平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比达23%以上。在一些豪华轿车上使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。人们越来越认识到,离开了电子技术,汽车就难以满足日益严格的法规要求,也无法适应顾客对汽车使用的方便性、舒适性、高效性及经济性的要求。
汽车工业的长足进步,也是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的。汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段,也将是优化人-汽车-环境的整体关系最为重要的阶段。超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化,为集中控制汽车提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。纵观近几十年来汽车技术方面的重大成就,几乎无一例外地是应用电子技术的结果。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一个国家电子产业的水平及其在汽车工业领域的应用情况如何,就决定了它在未来的世界汽车行业竞争中能否掌握主动权。
未来的汽车电子发展,电力电子模块控制的混合动力驱动将成为主要趋势;氢燃料电池混合动力汽车会有新进展;电控电喷复合火花点火发动机高速发展;各种线控制系统或线驱动系统将迅速发展;线控制或驱动系统将取代机械连杆机构而实现以电子信息技术为基础的电动化,汽车底盘结构将发生革命性变化;智能汽车运输系统(ITS)正在迅速兴起。电子燃油喷射系统、制动防抱死系统和安全气囊系统开始在轿车产品上得到更广泛应用,燃料经济性大大提高,有害气体及二氧化碳的排放得到控制并大幅度降低。同时,汽车电子化程度逐年增加,使汽车进入高科技产品的范畴,并被看作是衡量一个国家汽车工业水平的重要标志。

2.信息化使现代汽车为一个移动的信息中心

信息与通讯革命己进入到我们社会的很多领域,汽车与公路运输也不例外。有人说,过去汽车的行驶是靠汽油,未来则是靠信息。换言之,没有信息汽车就不能安全和高效的运行。由于信息时代的到来,人们对信息的依赖也越来越大。现代汽车已成为一个移动的信息中心,在汽车里也像在办公室或家中一样,能通过电话、传真、电子邮件、数字广播、电视传输等与外界保持联系,对提高人们的效率、生产率来说都是十分重要的。因此,无论是对外联系或对内(车辆内部各系统、部件之间)的联系均离不开电子技术。
互联网日益普及的今天,这种新型的通讯技术理所当然地要进入到汽车领域。早在1998年,歌乐(Clarion)公司就与微软合作,利用Windows操作系统开发出世界上第一台车载电脑系统“歌乐PC”,综合运用了汽车音响、计算机技术、导航技术及自动语音识别技术,将汽车带入一个将音响、视像与通讯三结合的信息网络空间。与此同时,通用汽车公司也实施它的“Onstar”汽车通讯系统,通过系统的显示屏,乘车者在车内可以完成打电话,互联网通讯、卫星导航及看文娱节目等几乎一切的信息通讯。
现代汽车信息化技术包括GPS(全球定位导航系统)和互联网应用,GPS技术利用卫星与用户之间的相对位置,通过数据处理确定用户的位置,可以监察和引导汽车运行,但服务项目有限。而利用现在的互联网技术,就能够拓展出许多项目的服务。移植手机无线上网的最新技术,配置大容量存储及读写功能的车载电脑,就能够逐步实现汽车应用互联网。通过互联网,车主不但可以直接进入厂商设置的网站查询自己汽车的资料,一旦汽车有故障发生,也可以通过车载电脑将信息资料发向维修中心,维修中心下载信息资料可以了解到故障的位置和原因,维修工程师可以通过互联网远程操纵汽车自检系统或指导车主处理。汽车应用互联网技术,车主可以随时了解到瞬间变化的股市行情,可以随时发送与接收电子信件或传真件,使车主在驾驶途中如同在办公室一样。这里所说的一切现时的技术都可以解决,关键问题是无线上网的速度和车载电脑的硬件质量。无线上网速度将取决于第三代无线电话通讯技术,例如3G技术的进展,车载电脑则取决于适应汽车运行中使用的硬件。

实际上,现代信息技术正在成为汽车业界蓝牙技术的推动力,近几年,美国联邦通信委员会(FCC)对DSRC(窄带通信)的5.850~5.925GHz频带的分配推动了Wi-Fi的发展。不过,要想在汽车的生产工序中使用802.11硬件可能还需要时间,但支持蓝牙的设备则有可能很快配备在美国、日本、欧洲的若干车型中。据专家预测,在2007年之前约20%的新车将嵌入蓝牙硬件,约12%的汽车将嵌入802.11硬件。业内权威人士认为,国际汽车业的举动表明,世界汽车市场已经转变策略,将提供信息服务列为汽车技术开发的重要指导方针,并视为开拓市场的有效手段。

3.未来汽车将是一种移动的多媒体

在汽车中听音乐有助于减轻驾驶途中的疲劳,使驾驶者、乘坐者身心感到轻松愉快。音响成为现代轿车档次衡量的标准之一,已是人们公认的事实。因此,汽车音响技术也就成为汽车消费者和爱好者关注的内容。汽车音响的音质处理已朝数码技术发展。高级汽车音响带有DAT数码音响、DSP(数码信号处理器)、MP3技术等,形成了数字化、逻辑化、大功率的Hi-Fi立体声系统。虽然音响设备对于轿车来讲,只是一种辅助性设备,对车子的运行性能没有影响。但随着人们对享受的要求越来越高,汽车制造商也日益重视起轿车的音响设备,并将它作为评价轿车舒适性的依据之一。伴随着世界汽车电子工业的迅速发展,人们对汽车音响的需求也在不断加级上升。汽车音响已从最早的AM调幅收音机发展到现在具有AM/FM(调幅/调频)/SW(短波)收音,磁带放音,CD放音,MD放音,DTA数码音响,DSP(数码信号处理器),电子分音器,电视接收系统,VCD影视系统等功能,形成了数字化,逻辑化,高保真,多功能,大功率输出的立体声音响系统。
运用移动多媒体技术可开发出汽车娱乐系统,这种音响--图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD机、录像机、DVD机和放唱机等。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通讯设备和信息处理产品等方面,其中包括提供语音识别系统,支持多种语言,使驾驶者不用手动操作娱乐系统,从而腾出双手控制转向盘。它还能将Internet的功能集成到车辆中,使人在车上就可以上网测览、收发邮件、进行股票交易,同时采用“即插即用”的方式使汽车消费者可以方便快捷地更新他们的多媒体产品,享受更丰富的全新服务。数码影音娱乐媒体方面的配备实际上已开始普遍化,车上的卡拉OK、VCD视听功能都属于此种设计。甚至还能将车室营造成影、音、声、光效果俱佳的DVD剧院。目前,一些公司将液晶显示器、电视调谐器、车载录像机、车载VCD/DVD机等引入车内,这已经不仅仅是欣赏音乐了,人们又在听音乐的基础上增加了观看电视、录像、光盘等视频图像的可能。近年来,采用最新技术,将声音、图像、信息和通讯四者融为一体,形成新的汽车多媒体系统,事实上它已大大超过了汽车音响的功能,这是近期汽车音响发展的趋势。
随着因特网、卫星通信和无线技术的日益发达,人类将迎来在汽车内与外界自由交换文字、声音和图像资料的时代。一些汽车生产厂家已经开始提供汽车通信服务,主要是在汽车出现故障或发生事故时予以指导和帮助。估计两、三年后车内的商业和娱乐服务也将迅速普及。实际上,将汽车视为“移动的多媒体屋”的竞争已日趋激烈。今天汽车音响的主流已由CD和MD为代表的数码信号源所取代,磁带机的销售量已日趋减少。今后汽车音响的发展趋势将是利用高科技手段使乘员在车内可以办公、娱乐,并对驾驶者给予路线状况、车辆状况和安全方面的提示。同时,具有收音、CD、VCD、TV、导航、通信、传真、电脑等一系列的综合功能的汽车音响系统,将成为汽车音响的发展方向。

4.网络化使汽车成为办公、通讯、娱乐的场所

将传统的汽车技术与现代信息技术高度结合的产品就是网络汽车,其显著的特征是将汽车和网络高度整合。网络在汽车上的高度应用,不仅可以大大减轻驾驶员的操作负担,而且还可以使驾驶员与外界始终保持紧密的联系。网络汽车是不仅仅是一种交通工具,而且能成为办公、通讯、娱乐的场所。它综合现有的硬件与软件技术,包括卫星全球定位(GPS)、无线通信、网络访问、语音识别、平面显示、夜视技术、人工神经网络等技术。主要的新功能有远程诊断与车辆控制功能、移动办公功能、汽车网址功能、道路导航功能等。以这些功能可知,网络汽车的系统构成实际上由两部分组成,一部分是车辆本身的内部网络系统,它由车载网络计算机控制。通过数据总线连接无数个子网,控制发动机及其他总成、平面显示与仪表盘显示器、中控门锁、无线电话等,各个子网都具有不同的时钟速度和各自的功能。另一部分是车辆外部的联系网络系统,包括GPS监测中心、互联网及区域网服务商、车辆服务中心、单位或家庭电脑等。
根据上述网络汽车的概念,网络概念车的主要装置有电子地图领航系统。它利用GPS接收机与DVD-ROM机结合,将储存全国或某城乡地区交通道路资料的光盘放入机盒内,根据GPS控制中心的指示,网络汽车能知道自己在地图上的所在位置和行驶方向,并知道到达目的地的最佳路线。有汽车前后摄影系统,它将开车盲角的位置通过中控台平面显示器显示出来,在夜间可利用红外线镜头将车前一切静止及移动的物体所散发的热量转化成影像,在夜间行车时能远距离探测到路面上的障碍物。有宽频网络无线连接系统,利用最近即将推出的GPRS系统(传输速度可100kbit/s)或者将来更快的CDMA系统(传输速度可达256kb;t/5),能使汽车宽频网络无线连接能够实现,届时每位车主和乘客都可设立自己的网络地址,随时在车上上网测览或收发语音电子邮件,举行远程办公会议,下载汽车维修资料等,甚至可以遥控居所的家用电器。互联网日益普及的今天,这种新型的通讯技术理所当然地要进入到汽车领域。
汽车导航是近年兴起的一种汽车驾驶辅助设备,驾车者只要将目的地输入汽车导航系统,系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线,并在车辆行驶过程中(例如转弯前)提醒驾驶员按照计算的路线行驶。在整个行驶过程中,驾车者根本不用考虑该走哪条路线就能快捷地到达目的地。当前的汽车导航系统包括两部分:全球定位系统和车辆自动导航系统。汽车导航设备一般是由GPS天线,集成了显示屏幕和功能按键的主机,以及语音输出设备(一般利用汽车音响系统输出语音提示信息)构成的。受车内安装位置的限制,一般汽车导航设备和汽车视像音响合成在一起,可以播放CD、VCD和DVD碟,其中DVD驱动器负责读取电子地图DVD光盘,因此,一些汽车导航系统又称为DVD导航系统。
汽车革命最重要的内容,就是实现汽车与互联网的连接。没有人能够预测最后的结果会是什么样。也许是在车后座上,让孩子把那里当一个信息娱乐中心?或者是在前面父母坐的地方,一边眼睛看着前面的道路,一边把电子邮件大声读出来?也许两者都有!

5.智能化使人、车、路密切配合,达到和谐统一

随着电子计算机的广泛应用,汽车无需人驾驶就能自动行驶的日子已经到来。这种汽车就是智能汽车,其关键技术是计算机代替了人的一切操作,因为它附带有道路识别系统、信号接收系统、自动制动系统和自动变速系统等。所有的系统由多个计算机控制并相互联机协凋。当人们给予起动信号后,汽车将被起动并向目的地行驶。
智能化ITS是将先进的信息处理技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、全球卫星定位技术和自动控制理论、运筹学、人工智能等高新技术和理论,综合运用于交通运输、服务控制和汽车智能化等方面。通过对各种交通信息的实时采集、传输和处理,借助各种先进的技术和设备,对交通进行协调处理,从而使道路变得“聪明”起来,车辆有了一定的“头脑”,使人、车、路密切配合,达到和谐统一。智能汽车能在道路上自由行驶;智能公路能使交通流达到最佳状态;两者结合能使驾驶员对周围环境了如指掌,使交通管理人员对交通状况和所有车辆的行踪一清二楚;两者互相通讯,共同减少交通阻塞。ITS是一个开放的复杂的巨型系统,当前世界各国竞相开展ITS的研究,分别制定了ITS跨世纪研究计划。在ITS的研究方面,各国各地区的侧重点有所不同,其难点和关键技术是车辆的行驶导航和自动驾驶。目前,一些发达国家纷纷投巨资在这方面进行开发和攻关,并已在一些方面取得了重大的突破。
日本在开发新一代快捷、安全、环保的智能型交通系统方面取得了很大成绩。他们研制了一套包括交通信息、行车安全警报、行车自控和自动驾驶、道路管理等四个方面的系统,从总体上来说代表了目前世界汽车智能技术的最高水平。这套装置将综合的数字化国家公路地图存储在位于汽车行李箱的只读光盘存储器上,其中包有每条道路的连接点和名胜古迹所在地的位置。驾驶员只要在行驶之前将其目的地输入,按照车内小屏幕上显示的方向箭头行驶就可以了。即使驾驶员不知道通往目的地的道路,它的磁传感器也能自动测出行车方位,并根据车速测出行车的精确距离,计算出车辆所在的精确位置,并在荧光屏上的交通图中显示出来。而且能接收到道路堵塞、交通事故、道路修整等信息,进行综合分析处理,并计算出前往目的地的最佳行车路线。
随着电子技术的发展,许多智能化技术被广泛应用到汽车上。据粗略统计,单用于汽车安全的智能技术就有数十种,智能化的后视技术层出不穷。如Gentex公司正在研究用一个数字辅助的后视镜系统来加强驾驶员的视觉。这个系统并不仅仅反映能看到的景物,还用若干个传感器捕捉和显示不明显的视觉信息,传感器能改变物体间光线的反差,使在黑暗中不容易看见的物体显现出来,还能发现在前照灯照不清楚或阳光眩目的地方的危险障碍物。
汽车避撞技术首先解决的问题是汽车之间安全距离。汽车与汽车之间的超过了这个安全距离,就应该能自动报警,并采取制动措施。目前测定汽车之间安全距离的方法有超声波测距、微波雷达测距和激光测距等。
汽车智能“黑匣子”能客观地记录机动车辆发生车祸前司机的操作过程,有效地提供驾驶员在事故发生前作出的种种反应。据称,交通事故处理部门安装这种系统后,可随时对穿行在各条公路上的所有汽车进行实时监控,一旦发生车祸,离事故发生地点最近的交通事故处理中心可以在几秒钟之内获取撞车的行驶速度、车内乘客伤亡情况等信息。由于这一技术的工作原理与飞机上的黑匣子类似,所以又称其为“黑匣子”。这种黑匣子与普通烟盒差不多大,构件包括可以储存、收集和传输数据的蜂窝电话,其外部有保险装置。车祸发生后,该黑匣子会自动打开,利用传感器记录下汽车的行驶速度以及出车祸时汽车的撞击位置,然后将这些信息传给中央通信系统。黑匣子内嵌有全球定位系统,该系统具有数据处理与传输功能。
汽车智能驾驶系统相当于机器人,能代替人驾驶汽车。它主要通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像系统对汽车前后左右的一定区域进行不停的扫描和监视,通过车内计算机、电子地图、光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管埋系统传来的交通信息发出指令,代替人的大脑指挥执行系统操纵汽车。
采用雷达测距原理制成的各种系统或装置被广泛用于汽车上,它能比较准确地测量出波源与障碍物之间的距离,并以数字形式显示于装在驾驶员可视范围的仪表上或发出警报或两者兼而有之。利用红外线可改善汽车夜间行驶的视野情况。戴姆勒-克莱斯勒公司利用具有与远光灯同样照度的两束激光红外线光束照射汽车前方的景物,然后由放置在汽车顶部的一架红外线摄像机拍摄下所有驾驶员不能看到的东西(行人、骑自行车的人等)。拍摄的图像传输到驾驶座前方的风窗玻璃与仪表板之间的一个类似电视的荧屏上。这样一来,驾驶员犹如戴上一副红外线望远镜,车前方的景物清晰可辨。
倒车电子屏系统是在行李箱盖或后保险杠上装设摄像机,并将拍摄到的画面传递到驾驶座前方的电子屏幕上,驾驶员只要看眼前的电子屏幕就能知道车后的情况。这一技术目前已有应用,并解决了反向、夜视等问题。在底特律国际车展上,通用公司的Precept概念车装了Donnelly公司生产的以摄像机为基础的后视镜系统。该系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象,三个景象合成一个全景图像在中控台的视屏上显示出来,还用文字说明来传达信息。摄像机也可在倒车时使用,当车后近处有消火栓等障碍物时,就及时让驾驶员知晓。

6.现代汽车发展的五大趋势商机无限

汽车电子化、多媒体化和网络化正使汽车同时具备交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。业内专家指出,电子技术在汽车上的应用,已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要手段,国内相关生产厂商应及时把握汽车业快速发展机遇,利用汽车电子产品的高技术增值率创造丰厚利润。据介绍,汽车电子产品按功能划分为两类:车载汽车电子装置和汽车电子控制系统。前者包括卫星导航全球定位系统、车载电脑--汽车个人计算机、多媒体接收系统和车载电话等,可以在汽车环境下独立使用;后者为“机电结合”的汽车电子装置,如制动防抱死控制系统、安全气囊等,其工作好坏直接影响到汽车或发动机性能。
全球汽车市场近年来发展迅猛,汽车的电子价值含量迅速提高。2001年,全球汽车电子业总市值111亿美元,预计2006年将达到161亿美元,2009年达到186亿美元。在国外,电子系统已可以占到一辆高级轿车总成本的70%,普通轿车的30%;一些豪华轿车配置了多达48个微处理器。我国汽车电子业巨大的经济规模效应也已开始显现。预计2005年,我国汽车电子及与电子技术相关产品平均在整车成本中所占比例将上升到30%,汽车电子业的发展速度将从目前10%的增长率升至20%。国家统计局数据显示,2002年,我国汽车工业规模以上企业销售收入5625亿元。按20%的年均增长速度,2005年我国汽车市场销售额将达1万亿元。以25%~30%电子产品价值含量折算,汽车电子产品市场规模将突破2500亿元。
面对国内汽车电子市场的巨大潜力,国外汽车电子供应商纷纷移师中国,建立大规模的国内合资生产企业,以抢占市场先机。中国电子信息发展研究院统计数据显示,近年来我国汽车电子电器企业或涉及汽车电子电器的企业约1000余家,主要来自汽车、电子、航天、航空、兵器、通讯和高科技等行业。这些企业大多是近几年新建成立,其中合资企业约占七成。合作伙伴中不乏世界著名汽车电子企业。在全球汽车电子市场处于领导地位的摩托罗拉已把汽车电子作为其在中国区新的业务增长点,预计今年该业务将取得1倍以上的增长速度。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。可以说,今天的汽车已经进入电子控制的时代,而这一切都依赖于电子技术的发展。总之,汽车对电子技术的依赖性越来越大,电子技术就是汽车的未来。

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文章来源:音响网

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