支撐汽車四大主題的電子技術(shù)

隨著汽車向電子化發(fā)展，電子部件在汽車制造成本中的比例正迅速提高，很多看法認為其比例將達到40％。汽車對電子技術(shù)的依賴程度越來越高，2007 年電子部件在汽車制造成本中所占比例如下，“花冠”級小型車為10～15％、“雷克薩斯”等高級車為20～30％、“普銳斯”等混合動力車約為50％。各種車型平均來說達到了20～30％。該比例到2015年預(yù)計將升至40％。汽車制造成本大致可分為部件材料費70％、人工費15％、其他 15％，2015年電子部件將成為汽車部件材料費用中的主要部分。

利用電子技術(shù)提高舒適性和安全性

汽車向電子化迅速發(fā)展的原因是，要想實現(xiàn)汽車的四大技術(shù)主題——“舒適”、“安全”、“環(huán)保”、“可靠”，電子技術(shù)就不可缺少的結(jié)果。用戶除對汽車要求的基本性能指標——“安全”和“可靠”之外，還隨著汽車的普及，越來越多的用戶開始提出“舒適”要求，另外，近年來環(huán)境問題備受關(guān)注，“環(huán)保”對策也成為不可回避的問題。要想實現(xiàn)這四大主題，就需要在汽車上采用電子技術(shù)。

作為兼顧舒適性及安全性的技術(shù)，預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)、泊車輔助系統(tǒng)、巡航控制功能等都在不斷普及，性能也在不斷提高。預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)以前主要用于緩和碰撞時的沖擊，而今后則有望連碰撞本身也能避免。因此，各種電子系統(tǒng)及技術(shù)的實用化在不斷推進，比如，在車內(nèi)配備基于CMOS及CCD圖像傳感器的攝像頭（以下簡稱“CMOS/CCD攝像頭”），通過檢測駕駛員面部朝向，在駕駛員未看道路時會以聲音或振動發(fā)出警告，以及通過結(jié)合使用雷達和CMOS/CCD攝像頭來提高障礙物檢測精度等等。此外，業(yè)界還實際驗證了利用汽車與交通基礎(chǔ)設(shè)施之間進行數(shù)據(jù)通信獲得的信息，通過微控制器來控制發(fā)動機及制動器，并開發(fā)了除障礙物檢測外還可將車載雷達應(yīng)用于車車間數(shù)據(jù)通信的技術(shù)。

在泊車輔助系統(tǒng)方面，在指定所想停車的位置后，汽車自動操縱方向盤來倒車的系統(tǒng)已經(jīng)實用化。今后在該系統(tǒng)普及的同時，前進和后退均可控制的系統(tǒng)也有望亮相。這種系統(tǒng)采用基于汽車周圍安裝的CMOS/CCD攝像頭的圖像識別技術(shù)。此外，還采取了通過儀表板LCD化來提高HMI（人機界面）性能、提高巡航控制性能、配備比原來更亮的LED燈等措施，提高了采用電子技術(shù)的舒適及安全性能。

另外，作為該領(lǐng)域的重大技術(shù)革新而備受關(guān)注的“X-by-Wire”（將制動及轉(zhuǎn)向操作從原來的油壓及線纜等機械傳動，換成經(jīng)由傳感器、電氣配線、馬達的電氣控制技術(shù)），其實用化也將成為現(xiàn)實。X-by-Wired將在加快從個別控制向綜合控制的過渡、促進安全性及舒適性得以提高的同時，成為進一步加快汽車向電子化發(fā)展的起爆劑。

讓汽車廠商頭疼的“CO2減排”和“車載軟件開發(fā)效率化”

在環(huán)保方面，減少汽車的CO2（二氧化碳）排放是汽車廠商的最大技術(shù)課題，作為解決該問題的一個方法，有必要開發(fā)混合動力系統(tǒng)，制造電動汽車及燃料電池車都是不可缺少的手段。環(huán)保方面的核心技術(shù)也是馬達及電池，電子技術(shù)同樣必不可少。在該領(lǐng)域，現(xiàn)有的汽油發(fā)動機及柴油發(fā)動機也存在為實現(xiàn)低燃耗而采用電子技術(shù)的趨勢。比如，改進電子控制噴射技術(shù)、改進包含發(fā)電機在內(nèi)的電池充放電控制系統(tǒng)、采用電動助力方向盤等。這些改進雖然對減排CO2各自都只有百分之幾的效果，但是將這些效果累積起來，便可實現(xiàn)燃耗的大幅降低（注）。

在可靠性方面，為了確保汽車技術(shù)的必要條件——可靠性，電子技術(shù)的存在價值不容忽視。這是因為，經(jīng)過上述技術(shù)革新，電子技術(shù)正逐步成為汽車技術(shù)的核心。尤其是實現(xiàn)微控制器控制所需車載軟件的代碼規(guī)模迅速擴大，確保該軟件的可靠性目前乃是讓汽車廠商頭疼的課題。在汽車開發(fā)一線，軟件在開發(fā)工時中的比例迅速提高，為了開發(fā)規(guī)模大且可靠性高的軟件，建立高效開發(fā)體制成為當(dāng)務(wù)之急。為了實現(xiàn)這一目標，汽車廠商正在推進“AUTOSAR”及“Automotive SPICE”等軟件開發(fā)的標準化。

電子技術(shù)的導(dǎo)入至關(guān)重要

隨著電子技術(shù)在汽車技術(shù)中不斷得到應(yīng)用，對于汽車廠商來說，電子技術(shù)的導(dǎo)入以及為導(dǎo)入技術(shù)而與電子廠商展開的合作，很可能會成為今后技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵。

比如，為了削減CO2，汽車廠商需要對汽車動力傳動系統(tǒng)等基礎(chǔ)技術(shù)進行革新，可是要對汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、混合動力系統(tǒng)、電動汽車的系統(tǒng)及燃料電池車系統(tǒng)這4～5種動力傳動系統(tǒng)同時進行開發(fā)，即使是大型汽車廠商，從開發(fā)資源及開發(fā)成本來看也十分困難。因此，汽車廠商之間、或者汽車廠商與汽車部件廠商及電子廠商之間開始進行共同開發(fā)。另外，對于車載軟件的猛增，已經(jīng)跨過“軟件危機”的電子業(yè)界（包括計算機與IT業(yè)界的廣義電子業(yè)界）的經(jīng)驗將可能會發(fā)揮巨大作用。

注) 在汽車的CO2減排對策方面，最近的熱門話題是添加生物乙醇的汽油。但有觀點指出，增產(chǎn)生物乙醇存在使全球糧食問題惡化的副作用。增產(chǎn)生物乙醇會導(dǎo)致原料 ——玉米和甘蔗的價格高漲，在連鎖反應(yīng)下，小麥及米類的價格，以及以這些谷物為飼料的家畜肉品、雞蛋及奶酪等各種食品的價格也很有可能上升。這樣一來，在低收入層較廣的國家很可能會導(dǎo)致食品問題惡化。也就是說，從全球范圍來看，增產(chǎn)生物乙醇將為了擁有汽車的富裕層而犧牲飽受食品價格高漲影響的貧困層。從這一觀點來說，為了減少汽車的CO2排放，應(yīng)該致力于汽車燃耗的降低，而不是增產(chǎn)生物乙醇。