汽車(chē)電子市場(chǎng)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

　　預(yù)碰撞系統(tǒng)為主動(dòng)式安全系統(tǒng)，其通過(guò)雷達(dá)反饋的數(shù)據(jù)探測(cè)可能發(fā)生的碰撞事故并判斷是否無(wú)法避免，駕駛員的緊急剎車(chē)也作為反饋的信號(hào)之一。系統(tǒng)會(huì)智能地在碰撞或失控的瞬間收緊安全帶并調(diào)節(jié)座椅位置，避免碰撞對(duì)車(chē)內(nèi)人員造成的傷害； 此外，該系統(tǒng)還可根據(jù)駕駛員踩剎車(chē)踏板的力量進(jìn)行輔助剎車(chē)油壓調(diào)節(jié)，使車(chē)輛的減速動(dòng)作更為有效，盡量降低事故可能造成的傷害和損失。

　　如圖四所示的EyeQ視覺(jué)芯片系統(tǒng)由ST與Mobileye共同推出，其結(jié)合了車(chē)道偏離報(bào)警、正面碰撞報(bào)警和視覺(jué)雷達(dá)檢測(cè)三合一的主動(dòng)安全功能。EyeQ能對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行識(shí)別、測(cè)距與鎖定，并具有夜視能力和車(chē)道、交通信號(hào)等設(shè)施的探測(cè)功能。MCU在從各傳感器獲得所需信息后通過(guò)程序作出相應(yīng)的判斷和處理，如車(chē)道偏離警告、碰撞危險(xiǎn)警告、智能車(chē)燈控制等主動(dòng)式安全措施。

                 圖四　EyeQ系統(tǒng)同時(shí)對(duì)車(chē)道、車(chē)輛、街道、交通標(biāo)志及行人進(jìn)行監(jiān)測(cè)

　　汽車(chē)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

　　局域網(wǎng)絡(luò)將成為聯(lián)系汽車(chē)中各個(gè)電子元件的途徑。目前每輛汽車(chē)中獨(dú)立電子零件或系統(tǒng)平均超過(guò)80個(gè)的，電子技術(shù)發(fā)展使芯片更多地介入了對(duì)系統(tǒng)的控制。傳統(tǒng)的聯(lián)機(jī)方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，使線(xiàn)路十分復(fù)雜；現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化的總線(xiàn)技術(shù)使元件和系統(tǒng)之間的聯(lián)系更加有效，控制的精確性得到提高，解決了線(xiàn)路老化和磨損等問(wèn)題。線(xiàn)路的復(fù)雜程度得到大幅降低，總重也變輕。

　　CAN和LIN是目前被普遍應(yīng)用的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線(xiàn)能有效減少線(xiàn)束的數(shù)量和控制器件接口引腳數(shù)，能更簡(jiǎn)單、迅速地實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)編程、診斷，和多控制器共用等功能，同時(shí)抗干擾和糾錯(cuò)能力較強(qiáng)。LIN總線(xiàn)為串行通訊網(wǎng)絡(luò)，成本較低，主要用于轉(zhuǎn)向定時(shí)速度控制、雨刷器控制、電動(dòng)座椅調(diào)整、車(chē)燈控制、車(chē)窗控制、后視鏡控制、發(fā)電系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)控制等，為不需要CAN總線(xiàn)頻寬、速度或功能的單元提供單純的網(wǎng)絡(luò)功能。

　　CAN總線(xiàn)的傳輸速度為1Mbps，而在某些需要更高傳輸速率的場(chǎng)合，F(xiàn)lexRay以其20Mbps的速度目前受到較大關(guān)注。FlexRay提供了滿(mǎn)足嚴(yán)格容錯(cuò)要求的帶寬結(jié)構(gòu)，主要定位于各種線(xiàn)控技術(shù)，如線(xiàn)控駕駛、剎車(chē)、油門(mén)、減震等；還可靈活地支持總線(xiàn)型、星型和混合型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)結(jié)合兩種或兩種以上的該類(lèi)型拓?fù)鋪?lái)配置分布式系統(tǒng)。

　　目前，各種車(chē)載通訊接口層出不窮，除了常見(jiàn)的CAN、LIN、FlexRay以外，還有IDB、1394、D2B、OSGi，以及用于車(chē)載多媒體和導(dǎo)航的MOST（Media Oriented System Transport）等接口。Bluetooth和WLAN等無(wú)線(xiàn)技術(shù)也在逐步走向車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。多種接口使系統(tǒng)的功能更強(qiáng)大，設(shè)計(jì)更靈活，但也要求接口之間需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)彼此的溝通。目前許多組織都在進(jìn)行汽車(chē)電子控制系統(tǒng)、軟件接口和模塊等的標(biāo)準(zhǔn)化，如AUTOSTAR（汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)）和 JasPar（日本汽車(chē)軟件平臺(tái)與架構(gòu)）等。

　　網(wǎng)關(guān)（Gateway）控制器可做為CAN、LIN 、ISO-9141 和 J1850等不同車(chē)載網(wǎng)絡(luò)溝通的橋梁，是控制系統(tǒng)和接口的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)之前用于復(fù)雜的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的有效方法。網(wǎng)關(guān)控制器可以集成至智能型接線(xiàn)盒（Junction Box）、車(chē)體控制器或儀器叢集裝置（Instrument Cluster）等元件中，也可作為一個(gè)獨(dú)立的模塊存在。

                        圖五 網(wǎng)關(guān)控制器在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的定位
 

         
                            圖六　汽車(chē)網(wǎng)關(guān)控制器組成架構(gòu)

　　資通娛樂(lè)系統(tǒng)

　　導(dǎo)航（Navigation）、通訊（Communication）、信息（Informaiton）和娛樂(lè)（Entertainment）都在成為車(chē)載系統(tǒng)中不可缺少的環(huán)節(jié)，其在汽車(chē)電子領(lǐng)域的OEM和售后零件市場(chǎng)均增長(zhǎng)迅速，且在逐漸向整合的方向邁進(jìn)，預(yù)測(cè)該四個(gè)環(huán)節(jié)還會(huì)進(jìn)一步整合輔助駕駛的監(jiān)控系統(tǒng)。四者整合的系統(tǒng)可稱(chēng)為“資通娛樂(lè)系統(tǒng)”，英文為Infotainment或Telematics，前者偏重信息娛樂(lè)，后者強(qiáng)調(diào)通訊導(dǎo)航。

　　資通娛樂(lè)系統(tǒng)要能同時(shí)提供豐富的音視頻多媒體效果，還要有能清晰地顯示3D地圖的能力，因此對(duì)其應(yīng)用功能及處理能力提出了較高的要求。該系統(tǒng)要具有實(shí)時(shí)多任務(wù)并行能力，如視頻播放、通信、導(dǎo)航等，還要能提供Bluetooth、ETC、USB等廣泛的接口。另外，車(chē)外的運(yùn)動(dòng)物體定位、車(chē)距識(shí)別與判斷、車(chē)輛失竊追蹤等功能也是導(dǎo)航系統(tǒng)除簡(jiǎn)單的地圖顯示以外的熱點(diǎn)需求。