汽车电子控制技术论文(2)
汽车电子控制技术论文
汽车电子控制技术论文篇二
汽车电子控制技术发展综述
【摘 要】简要叙述了汽车电子控制技术及车载网络技术的发展历程。主要对以Telematics技术的功能及应用领域作了详细介绍。
【关键词】汽车;电子控制;车载网络;Telematics;发展
1、汽车电子技术的发展历程
汽车电子技术在经历了零部件层次的汽车电器时代、子系统层次的单片机(汽车电脑)控制时代之后，已经开始进入汽车网络化时代，并向汽车信息化时代迈进。按照电子产品和电子控制系统的技术特点，可将汽车电子技术的发展大致可划分为四个阶段。
1.1 第一阶段―零部件层次的汽车电器时代
1965～1980年属于零部件层次的汽车电器时代。汽车发电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车，而且电子控制装置又逐步实现了由分立元件向集成化的过渡。
这一阶段，装备汽车的其他电子装置还有转向系统电子式闪光器、电子控制式喇叭、电子式间歇刮水控制器、数字时钟及高能点火(HEI)线圈和集成电路点火系统等。
1.2 第二阶段―子系统层次的汽车电脑控制时代
1980～1995年属于子系统层次的汽车单片机(汽车电脑)控制时代。在这一时期，单片机(微处理器)在汽车上得到广泛应用，以单片机为控制核心，以实现特定控制内容或功能为基本目的的各种电子控制系统得到了迅速发展。进入20世纪90年代，出现全面、综合的电子控制系统。
电子控制技术在汽车上的广泛应用，不仅拓展了电子控制的功能和控制内容，提高了控制精度和汽车性能，而且也为汽车网络技术的发展奠定了坚实的基础。
1.3 第三阶段―整车联网层次的汽车网络化时代
1995～2010年属于整车联网层次的汽车网络化时代。采用先进的单片机技术和车载网络技术，形成了车上的分布式、网络化的电子控制系统。整车电气系统被连成一个多ECU、多节点的有机的整体，使得其性能也更加完善。
目前，世界主要汽车制造商生产的的多数汽车上均采用了以CAN、LIN、MOST、DDB等为代表的网络控制技术，将车辆控制系统简化为节点模块化。
在基于现场总线的分布式控制中，任何传统意义上的传感器和执行器都可以与同一现场的节点相组合，构成节点模块，汽车网络技术进一步优化了汽车的控制系统，极大地提升了汽车的整体控制水平。
1.4 第四阶段―以Telematics技术为代表的汽车信息化时代
2010年7月，国际Telematics产业联盟(ITIF)成立大会暨2010首届国际Telematics产业发展高峰论坛在广东佛山市隆重举行。以此为标志，2010年成为汽车信息化时代的发轫之年。
汽车网络技术是现代汽车电子技术的重要组成部分，也是现代汽车通信与控制的基础。伴随着汽车网络技术的日趋成熟，汽车电子技术开始向信息化时代迈进。网络化时代的汽车电子技术注重解决汽车内部各个系统之间的信息交换问题，而信息化时代的汽车电子技术则可以实现车内网络与车外网络之间的信息交换，全面解决人―车―外部环境之间的信息交流问题。
2、车载网络技术的发展趋势-Telematics
汽车技术的发展脚步远未停止，在主要以动力传动、车身控制、行驶安全性、多媒体传输为主要控制目标的汽车网络技术逐步完善、日趋成熟的同时，又开始向汽车信息化时代迈进。可以预见，在不远的未来，汽车将进入以Telematics技术为代表的信息化时代。
2.1 Telematics简介
Telematics是远程通信技术(Telecommunications)与信息科学技术(Informatics)的合成词，意指通过内置在汽车、航空器、船舶、火车等运输工具上的计算机网络技术，借助无线通信技术、GPS卫星导航技术，实现文字、图像、语音信息交换的综合信息服务系统。也就是说，Telematics技术整合了汽车网络技术(也包括其他移动运输工具内部的网络技术)、无线通信技术、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星导航技术，通过无线网络，随时给行车中的人们提供驾驶、生活、娱乐所必需的各种信息。通常所说的Telematics就是指应用无线通信技术的车载电脑系统。Telematics是无线通信技术、卫星导航系统、网络通信技术和车载电脑的综合产物，被认为是未来的车载网络技术的发展趋势。
2.2 Telematics的功能
Telematics特点在于大部分的应用系统位于网络上(如通讯网络、卫星与广播等)而非汽车内。驾驶者可运用无线传输的方式，连结网络传输与接收信息与服务，以及下载应用系统或更新软件等，所耗的成本较低，主要功能仍以行车安全与车辆保全为主。
(1)卫星定位导航。
(2)紧急道路救援。行车过程中，如果发生车祸或车辆出现故障，驾驶员可通过Telematics系统的紧急呼叫按键，自动联系紧急服务机构(119、120等急救机构)或汽车服务站，以获得道路救援。
(3)汽车防盗及搜寻。通过GPS卫星定位技术确定失窃车辆的位置和行车路线，以便搜寻与追踪，追缴车辆并缉拿盗车贼。
(4)车辆调度管理。通过无线信息传输，实现运营车辆的调度管理。
(5)自动防撞系统。通过测距传感器或雷达，监测前、后车辆之间的车距，自动调用车载自适应巡航系统，使前、后车辆之间保持必要的安全距离。
(6)车况掌握。车辆性能与车况的自动监测、传输，进行多地、远程 “专家会诊”，指导车辆维修等。
(7)个人化信息接收与发布。收发电子邮件与个人化信息等。
(8)多媒体影音娱乐信息接收。高画质与高音质的视听设备、游戏、上网、个人行动信息中心、随选视频资讯等。
(9)车辆应急预警系统。当行驶中的车辆遇到紧急情况是，可以借助Telematics系统向外界发出应急申请，亦可接收来自道路交通管理部门发布的紧急情况警告及应急响应预案，确保行车安全和道路畅通。
2.3 Telematics系统的应用领域
Telematics系统在汽车上的布置可分为前座系统、后座系统与发动机系统三大子系统。
前座系统主要以行车安全、车辆保全、驾驶方便性与舒适性为主要目标。为了避免造成驾驶者分神，前座系统的信息输入方式主要采用语音输入或触摸屏(触控面板);信息输出方式则为中尺寸面板(LCD或OLED)、语音输出或投射在汽车前挡风玻璃的抬头显示(Head-Up Display， HUD)等。为了避免造成驾驶者分神，前座系统的信息输入方式主要采用语音输入或触摸屏(触控面板);信息输出方式则为中尺寸面板(LCD或OLED)、语音输出或投射在汽车前挡风玻璃的抬头显示(Head-Up Display， HUD)等。发动机系统主要是根据汽车电脑所收集的车况信息，进行车况诊断、行车效率最佳化、远程发动机调整或零件预定等。
从上述分析不难看出，Telematics技术基于GPS全球定位系统技术、GIS地理信息系统(Geographic Information System)技术、ITS智能交通系统(Intelligent Transport System)技术和无线通信技术。
3、结语
随着汽车电子控技术的发展，基于现场总线技术的车载网络系统已在汽车上得到了广泛的应用，并将不断地向汽车网络信息化逐步迈进。Telemetric技术的发展，体现了一个国家的综合科技实力，已经成为世界各国竞相研发的技术热点之一。
【参考文献】
[1]凌永成.汽车网络技术[M].北京：清华大学出版社，2012.
[2]南金瑞.汽车单片机及车载总线技术[M].北京：北京理工大学大学出版社，2005.
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