汽車電子系統(tǒng)詳解：如何提高汽車安全性？

汽車中電子器件的技術(shù)含量和數(shù)量是衡量汽車性能一個(gè)重要標(biāo)志。隨著人們對駕駛的舒適性、安全性、娛樂性和經(jīng)濟(jì)性的要求日益苛刻，使汽車電子系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，汽車中電子器件的數(shù)量也越來越多。ABS、電子點(diǎn)火系統(tǒng)、氣囊保護(hù)和倒車?yán)走_(dá)等許多功能現(xiàn)已被當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)配置，而這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)槿藗儗Ω珳?zhǔn)的汽車控制和娛樂享受的追求沒有停歇。

動(dòng)力傳送與安全控制

目前，各個(gè)廠商都在積極努力向智能型汽車系統(tǒng)DDX-by-wire(線傳驅(qū)動(dòng))的方向邁進(jìn)。這種技術(shù)可將轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸掛等獨(dú)立的系統(tǒng)集成到一起，并由中央處理器來進(jìn)行調(diào)控，以改善汽車的操縱性和安全性，同時(shí)減少液壓泵等機(jī)械部件的使用。目前，一些歐洲車型已開始采用電子助力轉(zhuǎn)向和線控剎車系統(tǒng)。

但汽車OEM必須讓公眾相信X-by-wire的可靠安全性。汽車環(huán)境是如此之惡劣，而硅片對各種干擾、環(huán)境溫度和電源又是那么的敏感，很容易產(chǎn)生差錯(cuò)操作。多數(shù)汽車用戶都認(rèn)為目前的電子動(dòng)力系統(tǒng)還非常不成熟，遠(yuǎn)不如機(jī)械式的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)安全可靠。還有部分偏愛駕駛樂趣的人甚至認(rèn)為，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電子化會讓人們失去享受駕駛樂趣的機(jī)會。

人們對更安全駕駛要求的增加，促使汽車OEM開始從系統(tǒng)的角度來規(guī)劃安全控制系統(tǒng)。因此，現(xiàn)在的車身安全控制系統(tǒng)已不僅僅是簡單的倒車?yán)走_(dá)、距離探測和氣囊控制，而是增加了許多新的元素。

新出現(xiàn)的智能車身控制系統(tǒng)能通過各種傳感器器件獲知汽車周圍的環(huán)境信息，如路況障礙和彎道預(yù)警等，以便讓駕乘人員及時(shí)了解汽車周圍的環(huán)境。更重要的是，這些車身控制系統(tǒng)還能采集到汽車本身的信息，如輪胎壓力等，并且可通過動(dòng)力控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使汽車保持穩(wěn)定的駕駛狀態(tài)。

另外，各種防撞感應(yīng)系統(tǒng)也處于研發(fā)當(dāng)中。通過傳感器件獲得預(yù)警信息后，控制系統(tǒng)會立即觸發(fā)防護(hù)系統(tǒng)，減輕駕乘人員受到?jīng)_擊的力度。并且，最新的智能氣囊控制系統(tǒng)還能通過采集到的沖擊力大小，迅速調(diào)節(jié)氣囊的沖氣程度。

汽車信息娛樂系統(tǒng)

隨著娛樂駕駛的觀念深入人心，汽車上集成的多媒體功能日益強(qiáng)大。汽車娛樂不只是車載音響那么簡單，GPS導(dǎo)航定位、無線移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和防盜安全功能的不斷引入，使汽車逐漸成為“移動(dòng)辦公室”或“移動(dòng)家庭”。由于需要實(shí)時(shí)傳送和處理大量的數(shù)據(jù)，車載信息處理(Telematics)系統(tǒng)的地位日益突出。市場研究公司Dataquest曾預(yù)計(jì)，包括硬件與服務(wù)在內(nèi)的Telematics市場，將由2000年的36億美元增長到2005年的270億美元，復(fù)合年均增長率為50%。于是，通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與消費(fèi)電子制造商都將汽車視為下一個(gè)潛在的增長市場。

不僅如此，各種新出現(xiàn)的業(yè)務(wù)模式也將Telematics作為當(dāng)然的載體。比如，IBM公司為汽車制造商、汽車租賃公司和保險(xiǎn)公司推出的eDevice就是通過該公司的汽車客戶架構(gòu)，讓Telematics與Java和OSGi等開放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)無線連接。

遠(yuǎn)程汽車診斷系統(tǒng)

另外，汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜化使汽車中顯示車況信息的信號越來越多，普通的汽車用戶或許會對顯示出的故障束手無措。遠(yuǎn)程汽車診斷系統(tǒng)(RVDS)應(yīng)運(yùn)而生。

實(shí)際上，目前的遠(yuǎn)程汽車診斷系統(tǒng)是Telematics應(yīng)用的延伸，因?yàn)樗饕€是通過無線通信技術(shù)將電子控制模塊(ECM)診斷產(chǎn)生的故障代碼發(fā)送至汽車制造商最近的分析中心。不僅如此，這一系統(tǒng)還通過車上的GPS將該車的身份與當(dāng)時(shí)的地理位置一同發(fā)送出去。

然而，安全問題是遠(yuǎn)程汽車診斷系統(tǒng)目前沒有形成規(guī)模應(yīng)用的主要障礙。汽車用戶擔(dān)心包含汽車身份和地理位置的數(shù)據(jù)包信息被他人截取，或是被汽車OEM所掌握。同樣，汽車OEM又擔(dān)心公眾會對汽車的潛在缺陷了解過多。

不過一旦安全有保障，這種商業(yè)模式應(yīng)該具有廣闊的市場空間。例如，汽車經(jīng)銷商可利用該系統(tǒng)來加強(qiáng)對用戶的服務(wù)。由于故障代碼能夠自動(dòng)傳輸?shù)浇?jīng)銷商那里，技術(shù)服務(wù)人員能立刻判斷出問題的嚴(yán)重程度，并同車主直接聯(lián)系以安排服務(wù)事宜，或者提醒用戶注意潛在的機(jī)械問題。并且在未來，汽車OEM還可利用該系統(tǒng)了解汽車用戶的駕駛習(xí)慣，以制造出更適合駕駛的汽車。

汽車電源系統(tǒng)

電子器件在汽車中應(yīng)用的增多，使得汽車對電量和功率的需求不斷加大，原有的12V電源系統(tǒng)已力不從心。而42V系統(tǒng)由于具有很多優(yōu)于12V系統(tǒng)的特點(diǎn)，早已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

但實(shí)施42V系統(tǒng)遇到的困難也是顯而易見的。首先，這需要整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的努力，因?yàn)榇蠖鄶?shù)汽車部件都是為12V系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，如果沒有校準(zhǔn)或是某種PWM控制電路，都不能在42V正常工作，因此必須采取各種措施來使它們能夠適應(yīng)高電壓。其次，整個(gè)汽車電子系統(tǒng)的功率分配也需要重新設(shè)計(jì)和規(guī)劃。因?yàn)殡妷旱纳咝枰嗟碾妷恨D(zhuǎn)換器件與電路，同時(shí)對保護(hù)電路的需求也會增加，這樣會加大整個(gè)電源系統(tǒng)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)難度。

在通往42V系統(tǒng)的過渡時(shí)期，主要汽車制造商都選擇采用14/42V的雙電壓系統(tǒng)。至少從目前看來，12V系統(tǒng)性能似乎比5年前預(yù)測的有所延伸，也沒有明顯的跡象表明何時(shí)12V高功率應(yīng)用將走到盡頭，何時(shí)42V應(yīng)用會開始被廣泛接受。