历史维护工人
现代汽车电子化、智能化、多媒体化、网络化的应用,不仅提高了汽车的动力性、经济性、安全性和环保性,提高了驾驶的稳定性和舒适性,促进了汽车工业的发展,而且为电子产品开辟了广阔的市场,从而促进了电子工业的发展。因此,大力发展汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化,加快汽车电子化,是启动和振兴汽车工业的重要手段。也是中国汽车零部件企业新的经济增长点。1.汽车电子化是汽车技术发展的一场革命。近年来,电子技术取得了巨大的进步,并渗透到人类社会的方方面面。可以说是彻底改变了人们的生活方式,未来还会有更多的改变。汽车也不例外。几年前,一些传统的机械结构被改造成性能优良、技术含量高的机电一体化装置。现代汽车的电子产品种类繁多,电子技术的应用(见图1)越来越广泛。今天的汽车已经进入电脑控制时代。电子技术和计算机技术的发展,为汽车技术性能、经济性和舒适性的提高,乃至减少汽车尾气污染创造了有利条件。汽车电子化程度被认为是衡量现代汽车水平的重要标志,是开发新车型、提高汽车性能的最重要的技术手段。据统计,目前平均每辆汽车中的电子器件占整个汽车制造成本的23%以上。部分豪华车使用的单片机数量已达48个,电子产品占整车成本的50%以上。目前,电子技术的应用几乎已经渗透到汽车的所有系统中。人们越来越意识到,如果没有电子技术,汽车很难满足日益严格的法规要求,也无法适应客户对汽车使用的便捷性、舒适性、高效性和经济性的要求。汽车工业的巨大进步也是由电子技术(尤其是计算机和集成电路技术)推动的。汽车电子技术已经进入发展的第三阶段,这是对汽车工业发展最有价值和贡献的阶段,也将是优化人、汽车、环境整体关系的最重要阶段。超微型磁体、超高效电机和集成电路的小型化,为汽车的集中控制(如制动、转向和悬架的集中控制,发动机和变速器的集中控制)提供了基础。同时,智能集成传感器和智能执行器将付诸实践,数字信号处理方法将应用于语音识别、安全碰撞、及时诊断和导航系统。纵观近几十年来汽车技术的巨大成就,几乎无一例外都是电子技术应用的结果。采用电子技术是解决汽车面临的诸多技术问题的最佳方案。因此,一个国家的电子工业水平及其在汽车工业领域的应用将决定其能否在未来的世界汽车工业竞争中占据主动。在未来汽车电子的发展中,由电力电子模块控制的混合驱动将成为主要趋势;氢燃料电池混合动力汽车将取得新进展;电控电喷复合火花点火发动机的高速发展:各种线控系统或线控系统将快速发展;线控或驱动系统将取代机械联动实现基于电子信息技术的电气化,汽车底盘结构将发生革命性变化;智能汽车运输系统(ITS)正在迅速兴起。电子燃油喷射系统、防抱死制动系统、安全气囊系统在汽车产品中得到了广泛应用,燃油经济性得到了大幅提升,有害气体和二氧化碳的排放得到了控制和大幅降低。同时,汽车电子化程度逐年提高,使汽车进入高科技产品范畴,被视为衡量一个国家汽车工业水平的重要标志。2.信息化使现代汽车成为移动信息中心。信息和通信革命已经进入我们社会的许多领域,汽车和道路运输也不例外。有人说,汽车以前靠汽油跑,未来靠信息。换句话说,没有信息,汽车就无法安全高效地运行。随着信息时代的到来,人们越来越依赖信息。现代汽车已经成为一个移动的信息中心,在汽车内通过电话、传真、电子邮件、数字广播和电视传输等方式与外界保持联系,就像在办公室或家里一样,对提高人们的工作效率和生产力非常重要。因此,无论是外部接触还是内部接触(车内各种系统和部件之间)都离不开电子技术。在互联网日益普及的今天,这种新的通信技术自然会进入汽车领域。早在1998年,Clarion就与微软合作,利用Windows操作系统开发了全球首款车载电脑系统“歌乐PC”,综合应用汽车音响、计算机技术、导航技术、自动语音识别技术,将汽车带入一个集音频、视频、通信于一体的信息网络空间。与此同时,通用汽车还实施了其“Onstar”车载通讯系统。通过系统的显示屏,乘客可以在车内完成打电话、上网通讯、卫星导航、观看娱乐节目等几乎所有的信息交流。现代汽车信息技术包括GPS(全球定位和导航系统)和互联网应用。GPS技术利用卫星与用户的相对位置,通过数据处理确定用户的位置,可以对汽车运行进行监控和引导,但服务项目有限。利用现在的互联网技术,我们可以拓展很多项目的服务。移植最新的手机无线上网技术,配置一台具有大存储和读写功能的车载电脑,可以逐步实现互联网在汽车上的应用。通过互联网,车主不仅可以直接访问厂家设置的网站查询自己爱车的信息,还可以通过车载电脑将信息发送到维修中心。维修中心可以下载信息了解故障的位置和原因,维修工程师可以通过互联网远程操作汽车的自检系统或指导车主处理。随着互联网技术的应用,车主可以随时了解股市的变化,可以随时收发电子邮件或传真,使车主在开车时感觉就像在办公室一样。这里说的目前的技术都可以解决,关键问题是无线上网的速度和车载电脑的硬件质量。无线上网的速度将取决于第三代无线电话通信技术的发展,如3G技术,车载电脑将取决于用于适应汽车运行的硬件。事实上,现代信息技术正在成为汽车行业蓝牙技术的驱动力。近年来,美国联邦通信委员会(FCC)对DSRC的5.850~5.925GHz频段的分配促进了Wi-Fi的发展。然而,在汽车生产过程中使用802.11硬件可能需要一些时间,但在美国、日本和欧洲,支持蓝牙的设备可能很快就会装备在几款车型上。据专家预测,在2007年之前,约20%的新车将嵌入蓝牙硬件,约12%的汽车将嵌入802.11硬件。业内权威人士认为,国际汽车工业的行动表明,世界汽车市场已经改变了战略,提供信息服务被视为汽车技术发展的重要指导原则和开拓市场的有效手段。3.在未来,汽车将是一种移动多媒体。在车里听音乐有助于减轻驾驶过程中的疲劳,使司机和乘客感到轻松愉快。声学已经成为衡量现代汽车档次的标准之一,这是公认的事实。因此,汽车音响技术成为汽车消费者和发烧友关注的问题。汽车音响的音质处理已经向数字化技术发展。高级车载音响配备DAT数字音响、DSP(数字信号处理器)和MP3技术,形成一个数字的、逻辑的、大功率的Hi-Fi音响系统。音响设备虽然只是汽车的辅助设备,但对汽车的行驶性能没有影响。但随着人们对享受的需求越来越高,汽车厂商越来越重视车载音响设备,将其作为评价汽车舒适性的依据之一。随着全球汽车电子行业的快速发展,人们对汽车音响的需求也越来越大。汽车音响从最早的AM/FM收音机发展到现在具有AM/FM /SW(短波)收音机、磁带放音、CD放音、MD放音、DTA数字音频、DSP(数字信号处理器)、电子声音分离器、电视接收系统、VCD视频系统等功能,形成了数字化、逻辑化、高保真、多功能、大功率的输出。车载娱乐系统可以利用移动多媒体技术开发,包括全彩屏、游戏设备、DVD播放器、录像机、DVD播放器和唱机。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通信设备和信息处理产品中,包括提供语音识别系统和支持多种语言,使驾驶员不必手动操作娱乐系统,从而腾出手来控制方向盘。它还可以将互联网的功能集成到车辆中,使人们可以在车辆中上网、收发电子邮件和进行股票交易。同时,通过使用“即插即用”的方法,汽车消费者可以方便快捷地更新他们的多媒体产品,并享受更丰富的全新服务。数字视听娱乐媒体的设备其实已经开始普及,车上的卡拉ok、VCD视听功能都属于这个设计。甚至可以把车库建成电影、声音、音响、灯光效果极佳的DVD影院。目前,一些公司将液晶显示器、电视调谐器、车载录像机和车载VCD/DVD播放器引入汽车,不仅是为了享受音乐,还可以在听音乐的基础上增加观看电视、视频、CD等视频图像的可能性。近年来,采用最新技术,整合声音、图像、信息和通信,形成一个新的汽车多媒体系统。其实已经大大超出了汽车音响的功能,这是汽车音响最近的发展趋势。随着互联网、卫星通信和无线技术的发展,人类将迎来一个在汽车里与外界自由交流文字、声音和图像的时代。一些汽车制造商已经开始提供汽车通信服务,主要是在汽车发生故障或事故时给予指导和帮助。估计在两三年内,车内的商业和娱乐服务也将迅速普及。事实上,将汽车视为“移动多媒体屋”的竞争已经越来越激烈。如今,汽车音响的主流已经被以CD、MD为代表的数字信号源所取代,磁带机的销量也一直在减少。未来汽车音响的发展趋势将是利用高科技手段,使乘客能够在车内工作娱乐,并对司机进行路线情况、车况、安全等方面的提示。同时,具有收音机、CD、VCD、电视、导航、通讯、传真、电脑等一系列综合功能的汽车音响系统将成为汽车音响的发展方向。4.网络使汽车成为办公、交流和娱乐的场所。传统汽车技术与现代信息技术相结合的产物就是网约车。其显著特点是车与网的高度融合。网络在汽车中的高度应用,不仅可以大大减轻驾驶员的操作负担,还可以使驾驶员与外界保持密切联系。网约车不仅仅是一种交通工具,更是一个办公、交流、娱乐的场所。它集成了现有的硬件和软件技术,包括卫星全球定位(GPS)、无线通信、网络接入、语音识别、平面显示、夜视技术、人工神经网络等技术。主要新增功能包括远程诊断和车辆控制功能、移动办公功能、汽车网站功能、道路导航功能等。从这些功能我们可以知道,网约车的系统构成其实由两部分组成,一部分是汽车本身的内部网络系统,由车载网络电脑控制。无数子网通过数据总线连接,控制发动机和其他总成、平板显示器和仪表盘显示器、中控锁、无线电话等。每个子网都有不同的时钟速度和各自的功能。另一部分是车外的接触网系统,包括GPS监控中心、互联网和区域网络服务提供商、车辆服务中心、单位或家用电脑等。根据上述网约车的概念,网约车的主要设备是电子地图导航系统。它采用GPS接收机和DVD-ROM机相结合,将存储全国或某个城乡的交通道路信息的光盘放入箱内。根据GPS控制中心的指令,网约车可以在地图上知道自己的位置和行驶方向,知道到达目的地的最佳路线。车前车后都有摄像系统,通过中控台的平板显示器显示行车死角的位置。在夜间,可以利用红外镜头将汽车前方所有静止和运动物体发出的热量转化为图像,夜间行驶时可以从远处探测到道路上的障碍物。有宽带网络无线连接系统,使用即将推出的GPRS系统(传输速度可达100kbit/s)或CDMA系统(传输速度可达256kbT/5),可以实现汽车内宽带网络的无线连接。届时,每位车主和乘客都可以设置自己的网络地址,随时上网或收发语音邮件,召开远程办公会议,下载汽车维修资料,甚至可以远程控制家中的家用电器。在互联网日益普及的今天,这种新的通信技术自然会进入汽车领域。汽车导航是近年来兴起的一种汽车驾驶辅助设备。只要驾驶员将目的地输入车载导航系统,系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线,并在驾驶过程中(比如转弯前)提醒驾驶员按照计算出的路线行驶。在整个驾驶过程中,司机可以快速到达目的地,而不用考虑走哪条路线。现在的汽车导航系统包括两部分:全球定位系统和自动车辆导航系统。车载导航设备一般由GPS天线、集成显示屏和功能按键的主机、语音输出设备(一般利用车载音响系统输出语音提示信息)组成。受限于车内安装位置,一般车载导航设备和车载影音可以播放CD、VCD、DVD,DVD驱动负责读取电子地图DVD。所以有些车载导航系统也叫DVD导航系统。汽车革命最重要的内容是实现汽车与互联网的连接。没有人能预测最后的结果会是什么。也许是放在车后座,让孩子当信息娱乐中心?或者你的父母坐在你面前,一边大声读邮件,一边看着前方的路?也许两者都有!5.智能化使人、车、路紧密配合,达到和谐统一。随着电子计算机的广泛应用,汽车无需驾驶就能自动运行的日子已经到来。这种车是智能车,它的关键技术是计算机代替了所有的人类操作,因为它配有道路识别系统、信号接收系统、自动刹车系统和自动变速系统。所有系统均由多台计算机控制,并相互在线协调。当人们发出启动信号时,汽车就会启动并驶向目的地。智能ITS将先进的信息处理技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、全球卫星定位技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等高新技术和理论融入到交通运输、服务控制和汽车智能中。通过对各种交通信息的实时采集、传输和处理,借助各种先进技术和设备,协调交通,使道路变得“智能”,车辆具有一定的“头脑”,使人、车、路紧密配合,达到和谐统一。智能汽车可以在路上自由行驶;智能高速公路可以使交通流量达到最佳状态;两者结合,可以让司机对周围环境了如指掌,让交通管理者对交通情况和所有车辆的去向了如指掌;两者互相沟通,共同减少交通堵塞。ITS是一个开放而复杂的巨系统。目前,世界各国都在竞相开展其研究,并分别制定了跨世纪的研究计划。在智能交通系统的研究中,各个国家和地区有不同的侧重点,难点和关键技术是车辆导航和自动驾驶。目前,一些发达国家在该领域投入巨资进行开发和攻关,并在一些方面取得了重大突破。日本在开发新一代快速、安全、环保的智能交通系统方面取得了巨大成就。他们开发了包括交通信息、交通安全预警、自动控制与驾驶、道路管理等一整套系统,总体上代表了世界汽车智能技术的最高水平。该设备将全面的数字国家公路地图存储在位于汽车行李箱中的光盘存储器上,其中包括每条道路的连接点和名胜古迹的位置。司机只需要在开车前输入目的地,按照车内小屏幕上显示的方向箭头走就可以了。即使驾驶员不知道到达目的地的道路,其磁性传感器也能自动测量行驶方向,并根据速度测量出车辆的精确距离,计算出车辆的精确位置,并显示在屏幕上的交通地图上。而且可以接收道路拥堵、交通事故、道路修复等信息,进行综合分析处理,计算出到达目的地的最佳行驶路线。随着电子技术的发展,许多智能技术被广泛应用于汽车中。据粗略统计,仅用于汽车安全的智能技术就有几十种,智能后视技术层出不穷。例如,Gentex正在研究使用数字辅助后视镜系统来增强驾驶员的视野。这个系统不仅可以反映可见的景物,还可以使用几个传感器来捕捉和显示不显眼的视觉信息。该传感器可以改变物体之间的光线对比度,使黑暗中不容易看到的物体出现,还可以在大灯不清晰或阳光刺眼的地方发现危险的障碍物。汽车防撞技术首先解决的问题是车与车之间的安全距离。如果车距超过这个安全距离,应能自动报警并采取制动措施。目前测量车间距的方法有超声波测距、微波雷达测距和激光测距。汽车智能“黑匣子”可以客观记录机动车事故发生前驾驶员的操作过程,有效地为驾驶员提供事故发生前的各种反应。据说安装这个系统后,交通事故处理部门可以随时实时监控所有经过各条高速公路的汽车。如果发生车祸,距离事故现场最近的交通事故处理中心可以在几秒钟内获得撞车速度、车内乘客伤亡情况等信息。因为这项技术的工作原理类似于飞机上的黑匣子,所以也被称为“黑匣子”。这种黑匣子几乎和普通烟盒一样大。它的组成部分包括一个可以存储、收集和传输数据的手机,在它的外面还有一个安全装置。车祸发生后,黑匣子会自动打开,用传感器记录车祸发生时汽车的速度和汽车的撞击位置,然后将这些信息传输到中央通讯系统。黑匣子内嵌全球定位系统,具有数据处理和传输功能。汽车智能驾驶系统相当于一个机器人,可以代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠和两侧的红外摄像系统对汽车周围的一定区域进行扫描和监控,通过车载电脑、电子地图、光化学传感器等对红外摄像头发出的信号进行分析和计算。,并根据来自道路交通信息埋藏系统而不是人脑指挥执行系统的交通信息发出指令来操作汽车。汽车上广泛使用各种基于雷达测距原理的系统或装置,可以精确测量波源与障碍物之间的距离,并以数字形式显示在安装在驾驶员可视范围内的仪表上或发出警报或两者兼有。红外线的使用可以改善夜间行驶的汽车的视力。戴姆勒-克莱斯勒使用两束与远光灯照度相同的激光红外光束照射汽车前方的场景,然后放置在汽车顶部的红外摄像机拍摄驾驶员看不到的一切(行人、骑自行车的人等)。).捕获的图像被传输到驾驶员座位前的挡风玻璃和仪表板之间的一个类似电视的屏幕上。这样司机就像戴了一个红外望远镜,车前的景物清晰可辨。倒车电子屏系统是在行李箱盖或后保险杠上安装摄像头,将拍摄到的画面传输到驾驶座前的电子屏幕上。司机只要看着前面的电子屏幕就能知道车后的情况。该技术目前已经应用,解决了倒车和夜视问题。在底特律国际车展上,通用汽车的Precept概念车配备了唐纳利生产的基于摄像头的后视镜系统。该系统利用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的场景,并将三个场景合成一幅全景图像显示在中控台的视频屏幕上,通过文字描述传达信息。倒车的时候也可以用摄像头。当车后附近有消防栓等障碍物时,及时让司机知道。6.现代汽车发展的五大趋势,无限商机,汽车的电子化、多媒体化、网络化,正在让汽车具备交通、娱乐、办公、通讯等多重功能。业内专家指出,电子技术在汽车上的应用已经成为汽车设计和研究部门考虑汽车结构创新的重要手段。国内相关厂商应及时抓住汽车产业快速发展的机遇,利用汽车电子产品的高科技增值率创造丰厚的利润。据介绍,汽车电子产品按功能分为汽车电子装置和汽车电子控制系统两大类。前者包括卫星导航全球定位系统、车载电脑-车载个人电脑、多媒体接收系统和车载电话,可在车内环境下独立使用;后者是“机电一体化”的汽车电子装置,如防抱死制动控制系统、安全气囊等。,其工作直接影响汽车或发动机的性能。全球汽车市场近年来发展迅速,汽车的电子价值含量迅速增加。2001年全球汽车电子行业总市值为111亿美元,预计2006年将达到161亿美元,2009年将达到1860亿美元。在国外,电子系统可以占到豪华轿车总成本的70%,普通轿车的30%。一些豪华汽车配备了多达48个微处理器。中国汽车电子产业巨大的经济规模效应也开始显现。预计2005年,我国汽车电子及电子技术相关产品占整车成本的平均比重将上升到30%,汽车电子行业的发展速度将从目前的10%的增长率上升到20%。国家统计局数据显示,2002年,中国汽车工业规模以上企业销售收入5625亿元。按照年均20%的增长率计算,2005年中国汽车市场的销售额将达到1万亿元。按电子产品价值含量的25% ~ 30%折算,汽车电子产品市场规模将超过2500亿元。面对国内汽车电子市场的巨大潜力,国外汽车电子供应商纷纷移师中国,建立国内大型合资生产企业,以抢占市场先机。据中国电子信息发展研究院统计,近年来,我国汽车电子电器企业约1,000家,主要来自汽车、电子、航天、航空、兵器、通信和高技术产业。这些企业大多是近几年新成立的,其中合资企业约占70%。合作伙伴中有很多世界知名的汽车电子公司。在全球汽车电子市场处于领先地位的摩托罗拉,已将汽车电子作为其在中国新的业务增长点。预计今年该业务将实现1倍以上的增长率。随着汽车工业和电子工业的不断发展,电子技术在现代汽车中的应用越来越广泛,汽车电子化程度也越来越高。汽车电子技术是汽车技术和电子技术相结合的产物。可以说,如今的汽车已经进入了电子控制时代,而这一切都有赖于电子技术的发展。总之,汽车越来越依赖电子技术,电子技术是汽车的未来。m