车载嵌入汽车电子论文

2022-07-03

[摘要]汽车电子行业正成为支持汽车工业发展的相对独立的新兴支柱产业,本文对中国汽车电子产业的现状作了简要的概述,并阐述了中国汽车电子产业的发展动力及其发展趋势。[关键词]中国汽车电子发展现代社会中,汽车已经不仅仅是代步的工具,而是需要具备娱乐、办公和通讯等多种功能。以下是小编精心整理的《车载嵌入汽车电子论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

车载嵌入汽车电子论文 篇1:

汽车车载网络技术的应用探讨

【摘 要】车载网络是现代汽车电子技术发展的必然趋势,本文就车载网络形成的必要性及其应用进行了分析,并对车载网络的发展前景做了研究,以便更好地理解新一代汽车电子控制系统。

【关键词】车载网絡;车身系统;动力传动系统;安全系统;信息系统

1.汽车的网络化

在传统汽车中,开关、继电器、电磁仪表等与电子相关的零部件构成了汽车电器,它们之间信息交互是建立在点对点电气信号连接基础上的。电气信号的种类也局限于模拟信号和开关信号。实施信号连接的电线束,通常称为线束。

汽车中电器的技术含量和数量是衡量汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加,意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加,同样使汽车电器之间的信息交互桥梁—线束和与其配套的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45米;而到了2002年,一辆汽车所用的平均线束总长度达到了4000米。线束的增加不但占据了车内的有效空间,增加了装配和维修的难度,提高了整车成本,而且妨碍了整车可靠性的提高。

为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初,出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式—车载网络。

汽车制造商根据各个地方不同速度的要求,将会制定出几个不同标准的车载网络。“对于所有的汽车制造商来说,车载网络中的很多运行都涉及到工业标准,” 通用汽车公司的一位研究电子动力传输的专家Dennis Bogden说。“如果你获得高速的数据是通过链接一个网络,而低速的数据又是链接另一个网络的话,我们就早已经停止了各种各样的技术尝试,因为我们需要的仅仅是一个车载网络。”

2.车载网络的应用

车载网络按照应用加以划分,大致可以分为4个系统:车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。

在动力传动系统内,动力传动系统模块的位置比较集中,可固定在一处,利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—行驶、停车与转向这些功能用网络连接起来时,就需要高速网络。

动力CAN数据总线一般连接3块电脑,它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据,发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电控单元7-20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。

与动力传动系统相比,汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此,线束变长,容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中,因为人机接口的模块、节点的数量增加,通信速度控制将不是问题,但成本相对增加,对此,人们正在摸索更廉价的解决方案,目前常常采用直连总线及辅助总线。

整个汽车车身系统电路主要有三大块:主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。

主控单元按收开关信号之后,先进行分析处理,然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端,各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令,按主控端的要求执行,并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令,还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号,门控单元会做出相应动作,然后把执行结果发往主控单元。

网络技术在汽车上的应用,不但增强了汽车的性能,而且减少了线束的用量。2003年6月在南京菲亚特下线的“派力奥·周末风”,由于采用了汽车整体车载网络技术,从而减少了23%的线束,降低元件重量2.8千克。在“派力奥?周末风”中,车载网络将前照灯照明、前/后窗自动玻璃清洗控制、转向灯控制、后风窗雨刮器、内部照明系统、单点触电动窗自动升降、电子防盗系统通过网络连为一体。

3.汽车网络的发展

近两年在中国生产,价格在8万元~20万元之间,采用车载网络的轿车、SUV情况。价格在20万元以下的轿车属于普及型轿车,但车载网络却在近两年在中国生产的普及型轿车中占据了相当大的比重,说明车载网络已在轿车中进入产业化阶段,它不再是高档轿车独享的专用高级技术。说明CAN总线已成为普及型轿车车载网络的主流。

在车载网络的发展过程中,通信介质已日益引起关注,目前POF已得到大量应用。此前德国宝马汽车公司宣布在2002年3月上市的最高级新款轿车“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF车载网络的汽车已经开始进入实用阶段。

数据通信对速度的要求是永无止境的。在车载网络的发展过程中,介质的通信速度是制约车载网络应用和发展的一个重要因素。POF在汽车上的成功应用,不但推动了以Byteflight、FlexRay和MOST等现有的以POF为介质的高速车载网络的产业化应用,而且为下一代车载网络的发展创造了条件。随着人类生活空间的拓展,IT融合于汽车之中是未来发展的必然趋势,而作为IT装置之间实施信息交互媒介的网络,将会有更多类似于IEEE 1394、Bluetooth等IT领域应用的网络向汽车渗透。

随着中国经济的高速发展,面对中国巨大的轿车市场,世界上各大汽车制造商纷纷与国内汽车制造厂合作生产轿车,并且所生产轿车的技术含量正逐渐与世界同步。据相关资料报道,近年来在国内生产的轿车中,汽车电子在汽车中所占的比例及其汽车电子的技术含量已超过世界轿车的平均水平。

目前国际汽车工业广泛采用系统开发、项目平台、全球采购、模块化供货等运作方式。最近上海、浙江、广东已在不同程度上起动了汽车电子产业。政府的支持、市场的需求为中国汽车电子的发展提供了良好平台。车载网络是典型的实时嵌入式网络系统,而中国拥有较多的嵌入式系统开发人员,提供了大量的人才储备。这是中国汽车电子的发展机遇,也是具有自主知识产权车载网络在中国的发展机遇。

车载网络作为连接车内机械、电器和电子信息的纽带,是整车的核心技术,而国内汽车工业的现状将注定具有自主知识产权的车载网络的大量运用还需要汽车企业和相关技术开发商付出大量的努力。

【参考文献】

[1]李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用,中国科技论文在线.

[2]杨维俊.汽车车载网络系统.北京:机械工业出版社.

[3]中国科学研究院,汽车电子成本与车载网络发展,弈虎在线.

作者:杨宇

车载嵌入汽车电子论文 篇2:

中国汽车电子产业发展动力及趋势

[摘 要] 汽车电子行业正成为支持汽车工业发展的相对独立的新兴支柱产业,本文对中国汽车电子产业的现状作了简要的概述,并阐述了中国汽车电子产业的发展动力及其发展趋势。

[关键词] 中国 汽车电子 发展

现代社会中,汽车已经不仅仅是代步的工具,而是需要具备娱乐、办公和通讯等多种功能。伴随汽车工业与电子信息产业加速融合,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,由以机械产品为主向高级机电一体化产品方向演变,电子装置占汽车整车(特别是轿车)价值量的比例逐步提高。据专家估计,电子产品占中档汽车成本的20% 以上,占高档汽车整车成本的50%甚至60% 。汽车的多功能化和电子化为汽车电子产业发展带来广阔空间。目前汽车电子技术的应用已经深入到汽车所有的系统并增长迅速(见下表)。

2001-2005年全球汽车和汽车电子市场增长表

数据来源:塞迪顾问

一、中国汽车电子产业发展现状

中国的汽车电子工业起步较晚, 20世纪90年代以前,除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外,几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后,随着中国汽车工业的较快发展和国外越来越强的汽车电子化潮流,中国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计,中国汽车电子企业和涉及汽车电子生产的企业有1000多家,但绝大部分企业规模偏小,产品结构单一且技术含量低。所以汽车电子在中国的市场前景广阔。

近几年,中国汽车产业发展迅猛,特别是轿车产业,中国巨大的市场潜力吸引了全球众多知名汽车厂商的目光,这些企业纷纷来华投资,凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障,中国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。 快速发展的汽车产业为汽车电子产品提供广阔的应用市场,中国汽车电子市场随着中国汽车产业一起进入快速发展时期。从2004年开始中国汽车电子市场进入了一个稳定且快速的增长阶段。

当前,汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产品,并向着电动汽车(含混合动力车)和智能汽车的方向发展;同时第三代移动通信、高清数字电视、卫星导航、移动网络等越来越多的IT技术被逐步移植到汽车上,电子装置占整车的价值比显著提高,汽车电子产业也随之蓬勃发展。

二、中国汽车电子产业发展动力

1.中国汽车产业的发展

汽车作为汽车电子产品的载体,其产量直接影响汽车电子产品的需求量。特别是对那些在汽车中普及率较高的传统汽车电子产品来说,比如EMS、汽车音响、汽车仪表等。由于在汽车中的普及率非常高,传统汽车电子产品的市场需求与汽车产量之间是一种近乎正比的关系。这类汽车电子产品市场受汽车产量的影响非常大。所以,中国汽车产业的发展是汽车电子市场增长的最有利保障。

2.新兴电子产品的普及

纵观国产汽车的发展史,不用追溯到很远,就可以发现一个特点:国产汽车的电子化程度不断提高,在汽车技术和电子技术发展的共同推动下,越来越多的电子产品被应用到汽车上以提高汽车的安全性、稳定性、舒适性,以及娱乐性。新型汽车电子产品的普及,对中国汽车电子产品市场的发展提供了有利的保障。同时,这也是汽车电子产品市场增长率高于汽车增长率的根本原因。

3.国际产业转移带动

汽车零部件的发展中,汽车电子扮演着日益重要的角色,不仅为汽车工业的升级提供技术支撑,同时提高整车的性能价格比。近年来,中国汽车市场前景吸引全球汽車及零部件制造能力大规模向我国转移。世界知名的汽车零部件厂商和电子公司纷纷移师中国,将下一个利润增长点定位在汽车电子产业上。如西门子在我国汽车电子市场占有率达到15%,汽车电子核心部件方面的市场占有率更是高达30%。

4.区域竞争促进

汽车工业和电子信息产业是目前经济发达地区着力发展的重点产业,同时也是我国中近期内具有广阔市场前景的产业。汽车电子产业作为这两大产业的结合点,自然成为国内竞相发展的新热点 。国内电子和汽车工业较为发达的上海、北京、长春、天津、重庆、广州、深圳、武汉等地区和城市,都将汽车电子列为地区产业发展重点,采取措施加以扶持。围绕在汽车骨干企业周边及一定区域,汽车电子产业发展迅速,出现专业化分工和产业集聚,区域竞争日趋激烈,带动汽车电子产业的持续发展。

5.国家政策推动

新兴产业的发展需要国家政策的引导和推动。“国家汽车工业政策”、“国家汽车消费政策”和“国家汽车电子发展规划”中,都明确国家支持汽车电子产品的研发和生产,积极发展汽车电子产业。具体表现在以下几个方面:

(1)鼓励企业研究开发,重点扶植只有知识产权汽车产品的发展;

(2)注重环境保护、能源的协调发展,提高燃油经济性,同时注重电动汽车(含混合动力汽车)替代能源汽车以及柴油轿车;

(3)重点扶植汽车集团和零部件企业集团的发展;

(4)发展汽车制造业,抑制汽车组装化倾向。

“2006中国汽车电子产业发展及技术研讨会”于2006年11月20日在北京亮马河大厦隆重举行,由中国汽车工程学会和中国电子信息产业发展研究院主办、信息产业部及中国信息产业商会数字化(3C)产品产业联盟支持。对中国汽车电子市场和产业的发展现状、产业政策以及未来汽车电子市场的发展趋势进行了深刻的分析与研讨。这一切为汽车电子发展创造了很好的环境。

三、中国汽车电子产业发展趋势

1.安全、节能、环保、舒适和娱乐是未来汽车电子产品重点。

(1)安全。全世界死于交通事故的人数每年大约为50万~60万,中国汽车保有量占世界的1.9%, 交通事故死亡人数却占到17%以上; 中国的机动车保有量是美国的1/16,而交通事故死亡人数是美国的35倍;和日本相比,我国的汽车保有量是其1/9,而交通事故死亡人数是他们的22倍.

(2)节能。中国汽车产品和国外同类车相比,油耗高10%~30%;中国石油对外依存度2002年达33%,到2020年将达50%~60%,其中2020年公路部门的石油需求将占全国总量的57%。如果中国能采用与国际同步的汽车节能技术,到2030年可以累计节约石油8亿吨,仅2030年一年就可节油8500万吨,相当于目前中国石油的进口总量。

(3)环保。中国汽车排放约为国外同类车的15-20倍。

(4)娱乐。中国车载娱乐系统市场规模成长迅速。2006年间,中国汽车娱乐系统市场的规模在800万套,主要提供OEM配套服务以及以车载计算机作为平台的车载通信、导航、视听娱乐、网络控制一体化的多媒体信息娱乐系统。

2.汽车电子的发展将主要集中在动力总成、地盘控制、车身控制、主被动安全、汽车网络、通信系统、安全防盗等方面,并呈现出功能多样化、技术一体化、系统集成化和通信网络化的特点。

3.车用智能传感器、车用微处理器、42V电压、数据总线技术、ITS相关的智能汽车技术、车用嵌入式软硬件平台等汽车电子技术都将成为研究和开发的热点。

中国汽车市场的快速发展促进了中国电子信息产业向汽车电子领域的渗透和发展,其中GPS、车身电子、ABS和安全气囊、以及胎压检测等领域是中国汽车电子行业利用国外方案进行开发的主要发展方向,娱乐,舒适、安全和环保是中国汽车电子发展的推动力。

四、小结

中国汽车电子市场在保持快速发展的同时,蕴藏着巨大潜力。预计到2010年,中国汽车电子产品市场规模将达到近2000亿元(如下图)。

汽车电子这一巨大潜力市场也为汽车电子厂商和半导体厂商提供了机会。对中国这个在电子产品加工制造方面颇具优势的国家来说,汽车电子产业将成为中国电子产业的重要增长点之一,而中国也将成为全球主要汽车电子产品生产国之一,本文对其发展动力及发展趋势已作了详尽的阐述和预测。中国汽车产业的发展,国际汽车电子市场的发展、国家政策的扶持在宏观大环境上给与了强大的动力来源,尤其是信息产品和汽车相结合,信息产品的快速的更新换代,中国庞大的汽车市场,都为中国汽车电子市场带来可以想象的巨大发展空间。中国的汽车电子市场除了强大的娱乐功能要求外,对环保、节能、安全的要求也是发展的重点。

参考文献:

[1]邵 虞:汽车电子憧憬未来[J].电子产品世界,2003(11):8-11

[2]塞迪顾问公司.中国汽车电子市场潜力持续释放[J].电子行业采购参考,2006(5):3-4

[3]唐 波 陈德棉:我国汽车电子行业投资机会研究[J].机电一体化,2006(5):12-16

[4]王亚平:中国汽车电子产业的现状与发展对策[J].中国创业投资与高科技,2004(8):52-54

[5]“2006年中国汽车电子产业发展及技术研讨会”.北京

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

作者:孙康慧 张少杰 汤中彬

车载嵌入汽车电子论文 篇3:

青岛高新区诞生“中国芯”

新一代CPU桥片“星光青桥一号”的成功发布,使青岛市及高新区走在了全省半导体产业发展的前沿,为嵌入式CPU桥片研发设计及产业化基地的建设奠定坚实基础,将有效带动物联网智能系统等相关产业发展。

日前,青岛高新区中星微电子项目在府新大厦三楼多功能厅举行了新一代CPU桥片“星光青桥一号”发布会。青岛市委常委、副市长王广正出席发布会并致辞,市科技局党组书记、副局长盖健,高新区管委主任赵兴书,科技部高新司相关领导及海尔、海信、澳柯玛、中电集团22所等合作企业代表和专家参加了会议。发布会上还宣读了全球IEEE总会前主席、美国工程院院士LeahJamieson教授的贺信,以及Intel公司院士、首席多媒体架构师JiangHong博士和Intel中国研究院院长JesseFang博士的联合贺信。

中星微电子项目于2011年12月落户青岛高新区,主要致力于嵌入式及通用CPU桥片的集成电路芯片研发设计工作,拟建成中星微集团国内嵌入式及通用CPU桥片及相应大规模集成电路芯片研发、设计及产业化的总部基地。此次发布的“星光青桥一号”产品,是世界上第一枚单晶片、高集成、低功耗、专门用于新一代嵌入式及通用CPU低功耗计算系统的信号拓展互联桥片,这也是“星光中国芯工程”继“星光”系列、“星光移动”系列及“星光安防”系列芯片之后的最新成果,具有完整知识产权。“星光青桥一号”扩展了X86及ARM等CPU应用范围,可用于包括需要多路多媒体音视频采集、处理及传输的电视、游戏、车载等诸多领域。鉴于全球市场尚无同类产品,目前已有多家国际知名企业确定选用这款芯片以提升其整机产品性能。

2012年以来,青岛高新区按照蓝色、高端、新兴的要求,突出发展软件与信息服务业,加快壮大蓝色生物医药、高端装备制造、科技服务业,打造新型“1+3”产业发展体系。目前,随着中星微电子、德国博世集团、英国EDWARDS、招商局集团、中钢研集团、冠捷科技等一批内外资大项目的落户、投产,青岛高新区胶州湾北部园区累计引进的企业及项目达到300多个,总投资额超过700亿元,胶州湾北部新城已成为承接高、精、尖优势产业项目落户的优良平台。此次新一代CPU桥片“星光青桥一号”的成功发布,使青岛市及高新区走在了全省半导体产业发展的前沿,为嵌入式CPU桥片研发设计及产业化基地的建设奠定坚实基础,将有效带动物联网智能系统等相关产业发展,推动青岛软件科技城的加速发展和软件高端人才的集聚,助力青岛北岸新城创新、智慧型城区建设。

中星微电子集团于1999年由邓中翰院士率领团队从今天上午,长春国家汽车电子高新技术产业化基地挂牌暨长春高新区汽车电子产业园开园仪式举行。

今天上午,长春国家汽车电子高新技术产业化基地挂牌暨长春高新区汽车电子产业园开园仪式举行。省委书记孙政才、省长王儒林出席仪式并剪彩。

副省长王化文在致辞中代表省委、省政府表示祝贺。他说,汽车产业是我省战略性支柱产业,经过多年的培育和发展,已形成了集整车和汽车零部件研发、生产、贸易为一体的产业体系。汽車电子作为汽车配套的高端服务产业,市场空间巨大,发展前景看好。此次长春高新区汽车电子产业园的成功建设,将为汽车电子产业发展提供高水平的公共技术平台,这对于促进全省汽车产业优化升级,推动汽车产业技术创新与振兴,都具有重要意义。希望长春市和高新区提高服务效率,优化服务环境,早日把园区建成国内一流、国际知名的汽车电子产业基地与创新中心,为加快全省汽车电子产业发展起到示范和带动作用。

据了解,产业园采取“政府引导、资源集聚、市场运作、龙头带动”的发展模式,以创新驱动促进集群发展,通过搭建公共技术服务平台、建立产业联盟、构建协作配套网络以及产、学、研的密切合作,努力培育和形成一批自主创新能力强的汽车电子企业、高端产品,实现自主创新能力全面提升。产业园现已集聚了10余户汽车电子企业,另有上海汽车及台湾汽车电子协会等20余户汽车电子生产及服务企业正准备入驻。

中国吉林网

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