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汽车电子控制高规格 走向更加节能环保及更多智能应用

2020-05-23 03:41:33 
随着各地区汽车生产数量回升,全球车用半导体市场呈现高度成长,台湾电电公会预测2012年全球汽车电子产值接近1910亿美元,汽车电子设备占整车成本比重将达40%。Gartner则指出到了2014年,车用半导体全球产值将达257亿美元。而台湾资策会产业情报研究所(MIC)则预计到2015年,车用微控制器出货量达30亿颗,全球车载信息系统产值可达71.6亿美元。因此市场普遍将车用电子视为医疗电子之外,另一深具成长力道的商机。随着现代汽车发展走向智能化,车体与车载系统电子走向信息化,而引擎动力则走向电动化,再加上目前正积极发展中的“车联网”概念-即通过无线通信服务,连接云端运算服务器,达成物物相联而衍生出各项智能应用,消费者对于汽车的期望早已不只是作为运输工具,而是在安全、舒适、便利、节能、环保等方面都有更高的要求。这使得汽车产业对电子技术的重视程度超越了传统机械构件,而其重要性在未来将可能持续增长。车用电子运用在车体构造中的范围相当广,但凡底盘的悬吊系统、车身、引擎的动力系统、电力电子系统、保全系统、安全配备、车载信息系统等,处处可见。平均一台中端车型的电子控制单元(ElectronicControlUnit;ECU)数量就有40个,而有的高端车型的ECU还超过80个。近来在汽车走向更加节能环保及更多智能应用的发展趋势下,国际汽车产业均朝着更偏重电子控制的高规格迈进,这使得车内所使用的电子控制单元数量不断攀升。此外,全球油价攀升,各国均积极发展替代能源,汽车工业走向电动车、油电混合车的潮流已成大势。加上各国从法规制定面推动高规格行车安全,车用半导体的导入量升高,车电系统包括动力传动(PowerTrain)、底盘控制(Chassis)、安全系统(Security)、车载信息娱乐系统(Telematics/Infotainment)等都增加了电子控制的比重。车载信息系统是指在运输交通工具上,搭载嵌入式或便携式的通信系统,汇整多方信息给予驾驶人及行车电脑,以利于提前预判并作出适当回应,并提供乘客各式增值服务,使得用车经验更加安全、舒适、便利。举例来说,现在普遍可获得的最基本功能就包括了车载导航、实时交通信息、兴趣点/景点(POI;PointofInterest)加载、在线音乐等服务。更进一步还有应对情境而设计的增值内容,比如车辆在行进中,可享受云计算中心所提供实时信息、娱乐以及适地性短讯广播服务(LBS;LocationBasedService)、路况警告、碰撞警告和电子付费等;在停车情境中则有供停车位查找、车况诊断(以便修车厂提前预备维修零件及工具)及防盗保全的功能;意外状况模式则可提供紧急救援、汽车保险等及失车寻回等。车载信息系统应用的范畴,过去多局限在车与基础建设(VehicletoInfrastructure;V2I)之间的双向沟通,现今已扩充到车与道路(VehicletoRoad;V2R)、车与车(VehicletoVehicle;V2V)、车与行人(VehicletoPedestrian;V2P)之间的多向架构。未来除了朝多向沟通及主动搜集、分享信息的应用模式发展之外,也将更多地利用固定式或便携式无线通信系统及各式传感器设备,通过开放式的通信架构平台,将各端点所收集的信息作集成分析,发挥车联网时代的多元创新服务。为保障汽车驾驶安全,欧盟立法要在2014年实施车辆紧急召回(eCall)计划,在车辆遇撞击时,自动运用无线通信实时发送状况信息,即使驾驶不省人事或事故地点为罕见人迹的偏远地区,依然可通过系统立即通知相关单位,争取宝贵的救援时间。因此每辆汽车都必须加装撞击回报系统,使得无线通信嵌入式模块与软件解决方案厂商因而受惠。此外,欧盟规定自2013年起,商用车必须安装自动紧急刹车系统及车道偏离警示系统;而美国则是推动儿童交通安全法(CameronGulbransenKidsTransportationSafetyAct),明定在2014年9月起,所有车辆必须加装含车后监控影像模块和车内监视器的主、被动安全系统,避免倒车时的盲点造成伤害。这将带动传感器、微控制器、摄像机等相关系统快速成长。而日本亦正在讨论强制商用车安装预防酒驾、预防打盹等先进安全检测系统。而欧盟、日本、中国大陆及台湾都已将安装行车纪录器纳入法规,以便监控中大型货客运车辆的行车时速及驾驶时数,作为被动安全的检验机制。以上实例显示出车用电子的应用层面不单只针对消费市场对舒适、便利的需求而扩大,也因各政府对安全的重视以及在法规推波助澜下,随着各种创新加值功能而加速延伸中。今年电动车开发有突破性的进展,国际车用芯片大厂德州仪器(TI)、英飞凌(Infineon)和ADI都推出主动平衡电池管理系统(BMS)方案,可克服电池芯之间电量不一致的问题,提高电池使用效益、电池寿命及充放电安全性,延长电动车行驶里程数,减少电动车整体开发成本。这一演进,有望消除消费者对于售价过高及电池续航力不足造成事故频传的疑虑,有利于加速电动车市场普及。随着电力、电子在油电混合车、插电式混合动力车及纯电动车系统开发的重要性升高,原本封闭的汽车工业市场已不得不加强与车用半导体及电子组件制造商合作。
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