最新汽車電子設計管理論文

最新汽車電子設計管理論文

　　消費者的買車習慣正在轉變，這也帶動了汽車電子產業的增長。汽車制造商每年都為載客車輛增加更多新型或加強型電子元器件，使得車身電子系統目前的增長率比汽車產量還高出四倍。

　　目前在新功能或加強功能的某些趨勢是增加更復雜的電子元器件，以便提高品牌聲譽和競爭差異性，同時讓消費者更安全舒適。例如復合動力電動車就像把iPod連接到汽車娛樂系統一樣，現已成為一種流行時尚。消費者還把手機與整合型免持聽筒裝置之間的藍牙連結視為標準配備。

　　復雜功能

　　這些特色僅是冰山一角，其它精心設計的復雜功能雖不會被乘客看到或摸到，卻會影響他們的行車經驗，這些功能也逐漸導入汽車設計。感應照明系統、多軸調整座椅、智能型天候控制系統、防撞系統和動力巡航控制在21世紀汽車市場變得格外重要。消費者甚至期望車商提供高質量的儀表板功能。要將這些先進功能導入汽車系統往往需要付出代價。

　　汽車電子設計人員的一項挑戰是迅速推出新的電子元器件，提高乘客的舒適性、安全保護和其它加強功能。設計人員必須縮短整體的設計與認證時間和增強現有系統功能，并且不能影響日益嚴格的質量與可靠性要求和成本目標。為了克服這些挑戰，汽車電子設計人員需要集成度更高的解決方案以便提高系統的功能密度。混合信號元器件的高功能集成就是很有吸引力的一項替代方案。

　　捕捉、運算和通訊

　　幾乎所有的嵌入式汽車電子系統都必須執行捕捉、運算和通訊等三種功能。“捕捉”是從實際世界取得信息，再將它轉為數字形式。這可能是車胎監控系統的壓力傳感器所傳來的模擬電壓，或是碰撞偵測感應器I/O接腳的上升沿波形，這個感應器可能會連接到安全氣囊的觸發系統�！斑\算”是指在應用環境下處理數字信息的能力，例如安全氣囊控制器可能在極短時間內就決定不啟動安全氣囊，因為它發現座位上有小孩�！巴ㄓ崱笔侵笇⑻幚斫Y果傳送給其它需要該信息的系統，譬如啟動指示燈就是很簡單的例子。其它復雜功能可能會通過網絡總線把排氣系統的一氧化碳含量告知引擎管理計算機，以便提高燃油的氧氣混合比例。解決方案的有效性最終將由系統執行這三種功能的程度決定。

　　新設計挑戰

　　油箱感測是一個很好例子，說明汽車電子設計人員所須面對的挑戰。僅在幾年前，油量傳感器還是一個相當直接的設計問題。它包含一個簡單的浮筒裝置，上面有掃描式碳刷接觸著電阻性表面，它會使得模擬輸出電壓正比于油箱的剩余油量。但對今日汽車而言，通常必須等到平臺設計快結束時才會開始油箱設計，而且多半要利用任何尚未使用的空間。這可能使得油箱的形狀怪異，容量也不再與液面高低成正比，這會讓浮筒系統的設計變得很復雜。更重要的是，替代燃料的出現和燃料衍生物讓油箱的燃料成份變得很重要。舉例來說，汽油與乙醇燃料的比例會影響點火、燃燒時間和廢氣排放等引擎動力特性。廠商現已認為新一代油箱傳感器必須能決定燃油成份，同時將這項信息提供給汽車的其它電子控制系統。這使得過去被認為很簡單的感測設計現已變為一種復雜的分析控制挑戰。

　　值得注意的是，幾乎車內的所有系統都在擴充功能。主動式露點(dew-point)控制器正在取代擋風玻璃除霧功能，它可以避免或排除水滴凝結所需的條件。雨水感應雨刷系統則會把馬達控制和雨水感應功能整合為一套系統。下一代防夾車窗與天窗的關閉則是這些安全系統的微電子元器件所需整合的另一代表性應用。

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