Sept mots clés dans le domaine des voitures intelligentes en 2016 : système d'information embarqué, ADAS, conduite autonome et ESP sont sur la liste

Nous ne considérons plus les voitures comme un simple moyen de transport, mais comme un ami attentionné. Alors que les exigences des consommateurs en matière de fonctions et de performances automobiles continuent d'augmenter, les automobiles évoluent progressivement vers l'intelligence, et ce changement constitue également une transition des systèmes mécaniques vers les systèmes électroniques. Actuellement, la part des composants électriques et électroniques utilisés dans les automobiles dans le coût total des automobiles est passée de 25 % à 40 %. À l’avenir, cette proportion va certainement encore augmenter. Les statistiques montrent que le marché affiche un taux de croissance annuel de 7 %. Si l’on prend comme exemple le système télématique embarqué, son marché atteindra 20 milliards de dollars américains.

Qu'est-ce que l'électronique automobile ?

L'électronique automobile peut être divisée en parties visibles et parties invisibles, l'équipement embarqué étant la partie visible et les contrôleurs électroniques automobiles étant la partie invisible. Du point de vue de l'utilisation, l'électronique automobile peut être divisée en systèmes de contrôle de puissance, systèmes de contrôle de sécurité, systèmes de contrôle de carrosserie, systèmes de contrôle de conduite et systèmes d'information.

Système de contrôle de puissance : y compris le système de contrôle de gestion du moteur, la direction assistée, le contrôle AT et l'ACC

Système de contrôle de sécurité : y compris les airbags, l'ABS/ASR et le SAFE-BY-WIRE

Système de contrôle de la carrosserie : y compris le contrôle des interrupteurs, le contrôle de l'éclairage, le système antivol, le contrôle du verrouillage des portes, le contrôle des fenêtres, les essuie-glaces et autres commandes électroniques de la carrosserie

Système de contrôle de conduite : y compris les instruments, la climatisation et le système de contrôle du châssis

Systèmes d'information : y compris les systèmes de divertissement, de communications mobiles, de navigation GPS et de traitement de l'information

Comme nous le savons tous, une voiture se compose de quatre parties, à savoir la carrosserie, le châssis, le moteur et le système électronique, et l'électronique automobile est essentiellement contenue dans la carrosserie, le châssis et le moteur. Du confort à la sécurité en passant par le divertissement de la voiture, l’électronique automobile est nécessaire pour réguler chaque aspect. Parmi les voitures de différentes qualités et de différents contenus technologiques, la proportion de l’électronique automobile dans le coût total du véhicule est la suivante.

D'une manière générale, l'électronique automobile intègre la technologie électronique, la technologie automobile, la technologie de l'information, la technologie informatique et la technologie des réseaux, comprenant trois niveaux : la couche technologique de base, la couche du système de contrôle électronique et la couche d'interaction avec l'environnement homme-véhicule, et a traversé trois étapes de développement : le contrôle des composants électroniques discrets, le contrôle des composants indépendants et l'application de contrôle intégrée intelligente en réseau.

Dans la vague mondiale d’acquisition de semi-conducteurs, les sociétés d’électronique automobile sont devenues les cibles les plus recherchées. En 2016, de nombreuses acquisitions ont été réalisées dans le domaine de l’électronique automobile. NavInfo a acquis Jefa Technology pour 3,875 milliards de RMB afin de combler le maillon clé de la conduite autonome. Qualcomm a acquis NXP Semiconductors des Pays-Bas pour plus de 30 milliards de dollars, ce qui est devenu la plus grande acquisition. L'acquisition de Harman par Samsung visait également l'électronique automobile. Bien que l'acquisition de Mentor par Siemens ait été source de confusion, il a été analysé que cela a également une relation de grande portée avec l'électronique automobile.

Avec le développement rapide de l’industrie électronique automobile aujourd’hui, quels sont les mots clés de la technologie électronique automobile ?

Mot-clé 1 : Conduite autonome

La conduite autonome prend de l’ampleur dans l’industrie automobile mondiale. Les constructeurs automobiles traditionnels, les fabricants de pièces détachées automobiles, les sociétés de communication informatique et d'autres forces sont tous entrés dans le domaine de la conduite autonome et ont participé à sa recherche, son développement et sa fabrication. La conduite autonome résoudra les problèmes de développement urbain tels que la congestion et la difficulté de stationnement. La technologie de conduite sans pilote peut également être utilisée dans la logistique, les voyages partagés et d’autres domaines, et présente des avantages sociaux et économiques extrêmement élevés.

La conduite autonome n’est plus seulement une compétition entre entreprises, mais est désormais devenue une stratégie nationale. La « compétition nationale » pour le leadership dans le secteur de la conduite autonome a commencé à battre son plein. Oui, c’est une bataille pour la compétitivité nationale. De la fourniture de capteurs à l’intégration de technologies logicielles, puis au développement de matériel, la conduite autonome devient le prochain gros morceau à conquérir dans la chaîne de l’industrie automobile.

Le ministère américain des Transports a publié le premier projet de réglementation sur les véhicules autonomes émis par un État souverain de la planète ; L'objectif stratégique du gouvernement japonais est d'atteindre le niveau L4 de conduite entièrement autonome aux Jeux olympiques de Tokyo de 2020. Le gouvernement japonais espère retrouver sa position de leader dans l’industrie en Asie en tirant parti de l’opportunité stratégique de la « conduite autonome » ; le gouvernement chinois a publié à Shanghai une feuille de route technologique sur la conduite autonome, prévoyant que d'ici 2025, la proportion de nouvelles voitures dotées de capacités de conduite autonome atteindra 15 % ; Le ministère allemand des Transports, le Land de Bavière et Audi ont lancé conjointement le plan de conduite autonome.

Depuis l’accident de la voiture autonome Tesla, la conduite autonome est au centre de l’attention du public. La conduite autonome peut-elle réellement remplacer la conduite humaine ? Je crois que c’est inévitable, mais il faudra du temps pour que la technologie arrive à maturité. Désormais, toutes les entreprises qui développent des véhicules sans conducteur encouragent activement la recherche et le développement de systèmes d’IA. Oui, l’IA permettra aux voitures d’apprendre, de penser et de juger.

L’année 2020 est considérée par de nombreux acteurs du secteur comme une année charnière dans le développement de la conduite autonome. En 2020, la technologie de conduite autonome deviendra plus mature et plus complète, et certains véhicules hautement autonomes apparaîtront. Morgan Stanley prédit que l’industrie de la conduite autonome atteindra 6 000 milliards de dollars d’ici 2030.

Mot-clé 2 : Batterie au lithium

Le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle a stimulé la demande du marché en batteries électriques. Les batteries d’énergie sont essentiellement divisées en deux types : les batteries de stockage (principalement les batteries lithium-ion) et les piles à combustible. Cependant, en raison des coûts élevés de recherche et développement et des coûts de maintenance des piles à combustible (le coût de maintenance des piles à combustible est environ trois à quatre fois supérieur à celui des batteries de stockage), elles ne sont pas très adaptées au développement de véhicules électriques à ce stade. Face au « boom » imminent des véhicules à énergies nouvelles, les batteries au lithium semblent être devenues une arme magique pour réussir.

À l’heure actuelle, les fabricants de batteries au lithium sont confrontés au dilemme d’un manque de matières premières en amont et d’une augmentation rapide des coûts ; Les batteries au lithium des véhicules électriques présentent des problèmes fatals tels qu'une charge lente, une autonomie réduite et une durée de vie réduite.

La durée de vie moyenne des batteries au lithium dans les produits électroniques ordinaires est de 8 ans, tandis que dans les véhicules électriques, elle n'est que de 3 à 5 ans. Lorsque la capacité de la batterie d’un véhicule électrique tombe en dessous de 80 %, l’autonomie du véhicule électrique est considérablement réduite. Lorsque la capacité de la batterie diminue en dessous de 70 %, la batterie doit être remplacée. Cependant, la batterie représente environ 40 % du coût total du véhicule, et son remplacement représente une dépense énorme. Pourquoi les batteries au lithium des véhicules électriques sont-elles si fragiles ? L'impact de l'environnement de travail et la charge et la décharge à grande échelle entraînent le problème d'une courte durée de vie, qui est un problème immuable.

Grâce à une forte demande du marché, l'industrie des batteries au lithium de mon pays s'est classée parmi les meilleures au monde et a initialement formé quatre grandes régions industrielles : le delta de la rivière des Perles, le delta du fleuve Yangtze, la région Pékin-Tianjin-Hebei et les plaines centrales. Le Qinghai, qui représente 80 % des réserves de lithium du pays, tente de construire une autre base industrielle du lithium avec une influence nationale, en s'appuyant sur ses riches ressources en lithium pour obtenir une part du marché des batteries au lithium.

Bien que nous fassions partie du premier camp, il existe encore un écart entre notre pays et les meilleures entreprises de Corée du Sud et du Japon en termes de niveau technologique. Par exemple, il existe encore un écart important en termes de cohérence des produits.

Pour l’industrie des batteries au lithium, l’amélioration du recyclage des batteries et la réduction de la pollution environnementale sont des facteurs importants pour assurer le développement durable de l’industrie. Cependant, le coût du recyclage des batteries électriques usagées est élevé et le niveau de recyclage des entreprises n’est pas élevé. C’est le point sensible de l’industrie des batteries au lithium de mon pays et l’un des principaux écarts avec les pays développés.

Mot-clé 3 : Système d'information embarqué

Le système d'infodivertissement embarqué est un système intelligent doté de diverses méthodes d'interaction et de fonctions graphiques puissantes. Ces dernières années, les systèmes embarqués, initialement fermés et conservateurs, ont inauguré une nouvelle vague de concurrence, et la structure du marché et les formes de produits sont vouées à subir une transformation majeure. Dans le but de répondre aux exigences de confort, de divertissement et d'information, le système d'infodivertissement embarqué évolue progressivement vers l'intégration des performances et une proportion accrue. La performance unique précédente s'est progressivement étendue à un dispositif d'interaction d'informations multimédia qui intègre le divertissement d'images, la navigation automobile, la communication sans fil, etc.

En tant que nœud important dans les systèmes électriques et de réseau du véhicule, le système d'infodivertissement embarqué joue un rôle important dans l'affichage et la transmission de l'état et des informations du véhicule. Comment prendre pied sur le marché des voitures haut de gamme grâce à une conception unique des systèmes embarqués est devenue une question à laquelle réfléchissent les principaux constructeurs. L’acquisition de Harman par Samsung est évidemment sa première étape.

Les fonctions du système d'infodivertissement impliquent l'intégration de plusieurs technologies telles que l'interaction homme-ordinateur, les signaux audio/vidéo, les signaux sans fil, les signaux câblés et les signaux de bus.

Mot-clé 4 : Système avancé d'aide à la conduite (ADAS)

Les voies reconnues pour le développement de la technologie et de l'industrie des voitures intelligentes sont l'assistance avancée à la conduite (ADAS), la conduite partiellement autonome, la conduite hautement autonome, la conduite entièrement sans pilote et les étapes de la voiture intelligente.

Le système avancé d'assistance à la conduite (ADAS) utilise une variété de capteurs installés sur la voiture pour détecter l'environnement environnant à tout moment pendant que la voiture roule, collecter des données, identifier, détecter et suivre les objets statiques et dynamiques, et combiner les données de la carte de navigation pour effectuer des calculs et des analyses systématiques, afin que le conducteur puisse être conscient des dangers possibles à l'avance, augmentant ainsi efficacement le confort et la sécurité de la conduite automobile.

L'ADAS n'est pas conçu pour contrôler le véhicule, mais pour alerter le conducteur des dangers potentiels et améliorer la sécurité de conduite. Ces technologies de sécurité active sont obtenues grâce à des systèmes avancés d’assistance à la conduite qui utilisent des capteurs radar, caméra et lidar. Par exemple, le système d'avertissement de sortie de voie utilise des capteurs de caméra CMOS, le système de vision nocturne utilise des capteurs infrarouges, le système de régulateur de vitesse adaptatif (ACC) utilise généralement la technologie radar et le système d'aide au stationnement utilise la technologie ultrasonique. Une application ADAS typique intègre de nombreuses technologies, comme le montre la figure ci-dessous.

Il existe deux tendances de développement des ADAS dans le futur :

Du système d'alerte précoce au système d'intervention

La fonction principale de l'ADAS est actuellement de rappeler au conducteur les situations critiques, mais à l'avenir, il évoluera vers un système d'intervention, c'est-à-dire de contrôler la voiture dans des circonstances limitées. Par exemple, le système de caméra évoluera d’un système d’avertissement de sortie de voie vers un système de contrôle de voie.

Combinaison de systèmes de sécurité active et passive

Le système de sécurité passive et le système de sécurité active ADAS en cas de collision sont indépendants l'un de l'autre, mais à l'avenir, les deux auront de meilleurs points de corrélation et d'intégration, comme la préparation des airbags lorsque les capteurs lidar, radar ou vidéo embarqués détectent une collision inévitable.

À l’heure actuelle, les défis auxquels sont confrontés les ADAS proviennent principalement de quatre aspects : les processeurs, les capteurs, les algorithmes logiciels et les cartes.

Les systèmes ADAS nécessitent des calculateurs et des microcontrôleurs dotés d'architectures multicœurs, de fréquences plus élevées et de processeurs à faible consommation d'énergie. Les systèmes ADAS doivent utiliser certains appareils pour obtenir des informations en temps réel sur l’environnement environnant. Le radar et le lidar sont des capteurs de reconnaissance relativement bons, mais ils sont tous deux coûteux. Les algorithmes exécutés sur les calculateurs et les microcontrôleurs doivent utiliser les informations environnantes en temps réel obtenues par les capteurs pour décider de la manière dont la voiture doit se déplacer. Dans les endroits où le GPS ne fonctionne pas, des systèmes de cartographie précis peuvent aider à éviter les accidents.

Des fabricants tels qu'Intel, NVIDIA, Panasonic, Qualcomm, Samsung et Sony déploient activement des capteurs, des calculateurs, des microcontrôleurs, des systèmes d'exploitation, des systèmes de puces, etc. liés à l'ADAS. Concernant l'augmentation de l'ADAS au cours de la période 2015-2020, la prévision générale des initiés de l'industrie est un taux de croissance d'au moins 10 %.

Mot-clé 6 : Système électronique de stabilité corporelle

Le système électronique de stabilité de la carrosserie, que Bosch appelle ESP, BMW appelle DSC et General Motors appelle ESC, est utilisé pour améliorer la stabilité de la voiture pendant la conduite ou pour réduire le risque de perte de contrôle. Le programme de stabilité électronique du véhicule (ESP) constitue une avancée majeure dans la technologie de contrôle de sécurité active du véhicule, après le système de freinage antiblocage (ABS) et le système de contrôle de traction (TCS).

Le système de stabilité de la carrosserie « détecte » l’état du véhicule grâce à de nombreux capteurs présents sur le véhicule. Habituellement, il y a quatre capteurs de vitesse de roue qui surveillent la vitesse de rotation de chaque roue, un capteur d'angle de volant qui détecte la situation de direction du conducteur et un capteur d'angle de carrosserie qui surveille la déflexion de la carrosserie. En plus des capteurs, des ordinateurs sont également nécessaires pour surveiller l'état du véhicule à tout moment et donner des instructions correctes aux capteurs.

En théorie, le système électronique de stabilité de la carrosserie peut jouer un bon rôle dans n'importe quelle situation, mais l'ESP n'est qu'une fonction auxiliaire, qui est soumise à la vitesse de réaction du système et à la limite des pneus. Lorsque la vitesse est trop élevée ou que la voiture est sérieusement hors de contrôle, le système de stabilité de la carrosserie sera impuissant à sauver la situation. Cependant, la technologie est devenue de plus en plus mature et sa fonction et son effet sont excellents même sur les routes verglacées et enneigées. C'est pourquoi de nombreux pays et régions ont désormais fait de ce système une configuration standard obligatoire pour les voitures.

Mot-clé 7 : Internet des véhicules

L’Internet des véhicules n’est pas un sujet nouveau. Depuis 2010, il semble que tout produit ou entreprise lié à l’automobile et aux communications puisse être qualifié d’« Internet des véhicules ». Qu’est-ce que l’Internet des véhicules exactement et comment devrait-il être défini ?

Les premières applications de l’Internet des véhicules proviennent de dispositifs de capteurs électroniques, de systèmes de divertissement embarqués, de gestion de véhicules, de gestion du trafic et d’autres formes d’application. Aujourd'hui, il s'agit d'un terme général pour les modèles commerciaux qui utilisent les technologies de communication modernes et combinent les données pertinentes sur l'exploitation et la conduite des automobiles, couvrant tous les modèles commerciaux liés à l'achat, à la conduite, à la conduite, à l'entretien, à la réparation, à l'interaction sociale et aux transactions des automobiles. Son objectif ultime est d’améliorer l’expérience de conduite, d’améliorer l’efficacité d’utilisation des véhicules et de réduire les coûts d’utilisation des véhicules. L’interprétation historique de l’Internet des véhicules est illustrée dans la figure ci-dessous.

Pour le dire simplement, les cartes sont la base de l'Internet des véhicules, les systèmes embarqués et le matériel intelligent sont les ponts qui relient la voiture à Internet, les services cloud sont la garantie de toutes les fonctions, du contenu et les constructeurs automobiles sont les porteurs de la mise en œuvre des fonctions, et les conducteurs sont les bénéficiaires ultimes et les destinataires du feedback de l'Internet des véhicules.

Aujourd'hui, la mise à niveau des technologies de communication donnera un véritable sens à l'Internet des véhicules, et le développement du marché secondaire de l'automobile et l'essor des véhicules à énergie nouvelle favoriseront le développement de l'industrie de l'Internet des véhicules.

Certains analystes estiment que le futur Internet des véhicules présentera les tendances de développement suivantes : d'une part, la manière d'interagir avec les terminaux des véhicules par le biais de la saisie vocale restera la tendance du développement des terminaux des véhicules ; d’autre part, la technologie de navigation sera plus intuitive et facile à utiliser, et la navigation statique traditionnelle sera progressivement remplacée par la navigation dynamique. La navigation 3D, la navigation en scène réelle et les méthodes en ligne deviendront toutes des orientations de développement futures.

L’Internet des véhicules fait partie de l’Internet des objets , où tout est connecté. Les sociétés traditionnelles de semi-conducteurs telles que NXP, Infineon, Renesas, STMicroelectronics et Texas Instruments ont toutes établi une présence ici. Les nouvelles entreprises technologiques telles que Google, Baidu, Didi et Uber tentent également de tirer parti de leurs atouts dans les systèmes logiciels tels que l’intelligence artificielle et les algorithmes pour entrer sur ce marché et lancer des solutions globales qui intègrent des systèmes logiciels et matériels. Le gâteau du futur sera énorme, et la seule question qui reste est de savoir comment le manger.

Les voitures jouent un rôle de plus en plus important dans nos vies, et les voitures du futur évolueront inévitablement dans une direction plus intelligente et plus diversifiée. Quelle que soit l’ambition de Tesla ou celle d’Apple en dehors de la production automobile, on peut prédire avec certitude que la valeur de production de l’électronique automobile continuera d’augmenter. Bien que les technologies et les marchés de base des produits électroniques automobiles mondiaux soient actuellement concentrés en Europe, aux États-Unis, au Japon et ailleurs, avec le transfert de l'industrie de fabrication automobile vers les pays et régions émergents, la Chine, l'Inde, l'Amérique du Sud et d'autres pays deviendront des marchés émergents pour l'électronique automobile et se développent rapidement.

Source : Peninsula Coffee