汽車電子技術現狀及發展趨勢

[ 07-9-2 22:49 ]  太平洋汽車網  

  2004中國汽車電子產業發展高層論壇于6月29日在天津泰達開發區萬麗泰達大酒店隆重舉行,本次高峰會吸引了來自己全國各地的汽車電子業界企業代表達400余人。下午14點25分,清華大學汽車電子專家袁大宏教授就汽車電子技術現狀及發展趨勢發表了精彩演講,充分闡述了未來汽車電子的發展趨勢仍將會集中在環保、安全、駕駛乘坐環境和公共設施的建設四個方面的觀點,給企業指明汽車電子產業開發方向。

  進入90年代,電子技術取得了巨大的進步,電子元器件的體積變得很小,重量減輕,電能的消耗進一步降低。由于微處理器功能的增強,計算速度提高了幾倍,價格也變得非常便宜,特別是可靠性得到了極大的提高,為用電子技術改造傳統的汽車創造了條件。未來汽車電子的發展趨勢仍將會集中在環保、安全、駕駛乘坐環境和公共設施的建設四個方面。

  保護環境

 全世界約有四億輛汽車在道路上行駛著,汽車對環境造成的影響是非?膳碌。 舉例來說,據德國政府的研究表明,一輛典型的汽車,從投入使用到最后報廢,要向大氣中排放59.7頓產生溫室效應的二氧化碳、 污染20.4億萬立方公尺的空氣和產生26.5 頓的固態垃圾。除此之外,汽車產生的廢棄物還要進行處理。

        為了保護地球上現存有限的碳氫化合物資源,減少汽車排放的二氧化碳和其他有害污染物,提高發動機的效率仍是當前急迫解決的問題。為了使發動機獲得最好的燃油經濟性,汽車制造商們正在開發“稀薄燃燒”的發動機,提高發動機的燃油效率。目前,世界上大多數國家的政府都要求汽車強制安裝先進的電子控制系統,精確地控制發動機的點火和噴油,使發動機的效率比傳統發動機的效率提高25%

        減少汽車排氣對環境的污染還可以通過使用 “代用燃料”、采用油電混的動力系統和氫燃料電池技術的發動機來實現。為此要研究制造新型的發動機、傳感器、執行器和體積小、運算速度更快和智能更高的控制器。

    安全

 一年一次的道路意外事故的統計,在人們的心中并沒有引起足夠的重視,由于車禍造成傷亡事故,人們已經習以為常。據統計資料表明,2003年全國發生的一般以上交通事故667507起,造成104372人死亡,494174人受傷。萬輛車死亡率達到10.8%。已是發達國家的10倍以上,汽車給人們的生命財產造成了極大的損失。

 近年來,汽車安全裝置的銷售程上升趨勢。電子的技術的應用主要集中在二個方面:(i)主動安全,協助駕駛者避免意外事故的發生和提高駕駛的安全性;(ii)被動安全,一旦不可避免發生了碰撞事故,可以保護車上乘員的安全。

    ·主動安全

 由于汽車安裝了主動安全的電子控制系統,減少了駕駛員的疲勞程度,使駕駛變得輕松和比較安全。由于電子系統的響應速度快,能夠非常快地參與對汽車的操縱和控制,在緊急情況發生時,它們的價值是無發衡量的。牽引力控制系統和制動防抱死系統在車輛發生事故時,可以減少車輛碰撞事故的發生。碰撞預測系統使用雷達或紅外線探測器能夠識別障礙物,將其連接到車輛的速度控制和制動控制系統,可以事先發出警報,并采取減速和制動措施。

        此外還有駕駛員監測系統,這個系統可以在駕駛員的行為或反應變的異常時,它可以警告駕駛員;改進的顯示和警告系統,可以清晰地顯示或用語音提示,給駕駛者提供所需的信息,而不需要他的視線離開行進道路的前方。

    ·被動安全

    汽車安全帶1960 年已經在汽車上開始使用。安全帶的使用已經證明,在汽車發生意外碰撞事故時,防止乘員受到傷害起到了明顯的效果。作為安全帶的補充又開發了安全氣囊系統。最初安全氣囊是用機械方式觸發的,在使用電子控制后性能有了相當大的提高,氣囊瞬間充氣脹大所需的時間小到2030毫秒。未來的智能保護系統將安全帶、氣囊、乘員感知系統和碰撞預測系統集成在一起,在實際碰撞發生之前就能夠預知碰撞的發生。這種技術能夠使氣袋在撞擊的時候已經被充滿了氣體。

    駕駛乘坐環境

 對任何一種乘用客車的最基本的要求應當是使乘坐者舒適和容易駕駛。換句話說,車輛的設計應當滿足“人體工程學”的設計要求。在操作時要省力和準確,駕駛的信息應當醒目,易讀。

 按照人體工程學設計的“智能”轉向助力系統,車上的方向盤的和轉向柱會在駕駛員上下車的時候,自動地擺向儀表板的一側,讓出一個駕駛員容易通過的通道。有一些車使用的電子“鑰匙”,它不但可以操縱門鎖和點火鑰匙開關,而且還可以把調整座椅、后視鏡和轉向柱個性化的位置數據自動保存起來。此外常見的例子還有動力轉向助力系統和車速巡航控制系統,它們可以減輕駕駛員在長途旅程中的疲勞。

汽車已經變得這樣的先進,提供給駕駛員的信息量增多,指示燈、警告燈和機械式儀表使得儀表板已經變的非常復雜。為了使這些數據顯示醒目和容易辨識,已將儀表板改為液晶(LCDs)和熒光管(VFDs)顯示的電子儀表板。正在研制的新型顯示系統,可以把汽車儀表上的圖象投影在風擋玻璃上,位置正好是在駕駛者的視線下方。即所謂的“平視顯示系統”(HUDs),這樣駕駛員的視線可以不離開車輛行進的道路,就可看到儀表板上各種信息的顯示。為了增強信息的效果,就像在航行器座艙中一樣,使用語音提示駕駛員注意。

    公共基礎設施的建設

     社會逐漸走向信息化,汽車將會越來越多的配置一些電子裝置,在車輛行進中為駕駛員和乘客提供大量來自車輛外部的信息。將來的車載通訊系統(on-board communication systems)將會使駕駛員能夠避免塞車和發生意外事故,并且能夠獲得停車位、商店和購物場所詳細的地理位置更多有用的信息。

        目前,決大多數的車子上都配置了AM/FM收音機,提供娛樂和收聽由電臺廣播員播出的交通信息。在90年代早期,歐洲普遍采用了收音機數字系統(RDS),用傳送的數據和收音機信號一起發送的方法,用來增強FM廣播信息的承載能力。許多車輛現在仍是把RDS收音機作為標準的配置。

        未來的交通數據系統將會具備更多的功能,道路數據系統在大屏幕的液晶顯示屏上,可以顯示車輛現在所處的位置、導航系統所選擇的最佳行駛的路線以及到達目的地所需的最少時間。慣性導航系統采集車速傳感器提供的車速信號、車載陀螺儀輸出的方位信號以及GPS(全球定位系統)衛星網絡的信號和保存放在CDROM數據磁盤上的道路地圖相比較,在屏幕的地圖上實時顯示車輛的位置。

    因為運行這些系統,都需要依靠提供大規模的通訊基礎設施,一些國家的政府正在支持所在地區的發展。在歐洲,歐盟國家正在發起DRIVEPROMETHEUS計劃。在美國,聯邦政府正在與大學合作發展IVHS(智能汽車-公路系統)系統,在日本,正在開發 VICS (車輛和通訊系統)系統。

      進入21世紀,汽車設計主要解決的問題仍將是安全和環保。電子技術的快速發展,為汽車向電子化、智能化、網絡化、多媒體的方向發展創造了條件。汽車已不再僅僅是一個代步工具,它已同時具有了交通、娛樂、辦公和通訊的多種功能。汽車的電子化使汽車工業步入了數字化時代。


 

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