汽車電子正在「安全」、「環保」與「舒適」三大層面產生變革。行車安全方面，朝向利用電子技術來支援駕駛人判斷與操作；環保方面，則在混合動力車的充電電池、轉換器以及馬達部分，充斥大量電子元件；在舒適議題上，利用汽車資通訊系統的人機介面提供行車引導與娛樂也成為主流。這些趨勢將促使汽車與電子產業從垂直整合轉向水平分工。
汽車電子正在「安全」、「環保」與「舒適」三大層面產生變革。行車安全方面，朝向利用電子技術來支援駕駛人判斷與操作；環保方面，則在混合動力車的充電電池、轉換器以及馬達部分，充斥大量電子元件；在舒適議題上，利用汽車資通訊系統的人機介面提供行車引導與娛樂也成為主流。這些趨勢將促使汽車與電子產業從垂直整合轉向水平分工。
資訊產品的研發生產與管理相繼邁入成熟期，產品同質性過高，導致激烈競爭，加速淘汰，只能靠工業設計的造型創意取勝。若要帶動龐大的資訊科技與通訊產業上下游進一步成長，汽車電子是能見度較高的目標之一。能見度高的原因，在於可以透過技術分析以及出貨實際成績等多重面向，看出未來發展性。當汽車遇到電子技術，又會激發出何種火花？以質化觀點來說，不外乎是「安全」、「環保」、「舒適」等三大層面的變革。
在安全領域，從早期的碰撞安全性，逐漸轉移到避免車禍的預防手段，加上通訊技術的支援，行車安全的提升是水到渠成。在環保方面，溫室效應引起地球暖化，而地球暖化的元兇，就是二氧化碳排放量的增加。因此混合動力(Hybrid)汽車、燃料電池汽車，甚至電動汽車的開發競爭會如此激烈，也有跡可循。京都協議書的出發點就是要緩和這個問題。舉出實際數字說明，現在環境中的二氧化碳在大氣中的濃度約是380ppm，如果不加以控制，到2100年可能會高達970ppm，屆時地球平均氣溫會上升攝氏6度，使人類生存面臨嚴重考驗。
而在舒適方面，歐美日各國發展方向逐漸趨於一致。要滿足人類對於舒服方便的需求，必須從人機介面(Human Machine Interface, HMI)(圖1)著手，才能引爆商機。於是不少重擔落在軟體的身上，高品質與可靠的軟體結構是必備的勝利條件。當然，軟體經過最佳化處理是必要的。
在2005年底，全球汽車數量大約7億台，當時世界人口數約63億人。假設一個家庭的人數是3人，那麼僅有三分之一的家庭擁有汽車，還有三分之二的家庭無法享受汽車的便利性。根據豐田汽車的資料，汽車市場在日本已經接近飽和，美歐地區也只有緩慢成長，反而是中國、亞洲地區等新興國家的成長率較受到期待。
但是，一旦使用汽車的人口激增，對於環境的負面因素也會隨之增加，例如二氧化碳，不僅是從汽車排氣管排放出來，即使在製造以及回收再生(Recycle)時，也會產生二氧化碳。若要持續維持汽車市場持續成長，勢必要克服環境議題。
除了環保，零車禍的理想，也是汽車廠商努力追尋的目標。而電子系統技術的進步，正是實踐這些理想的關鍵要素。先來看真實數據，目前電子零件在汽車領域中的比例，以豐田汽車而言，小型車大約10～15%，高級車約是20～30%，至於混合動力車種，則達到一半水準，而更新型的混合動力車，更擴大到60%的比重。
仔細分析，「安全性」問題其實有地域上的考量。在歐美日各國，車禍死亡人數年年遞減，但是車禍件數卻持續增加。歐美地區有一半是汽車互撞車禍，而日本卻反而是行人被撞的車禍居多，這可能與日本的行人與腳踏車各占三分之一的高比例有莫大關係，也因此日本汽車業界正積極發展行人測知系統。
根據國際道路交通及意外事故資料庫(IRTAD)的資料，車禍行人死亡率在歐洲、美國、日本的比例分別是18%、17%、35%，而乘車死亡的比例，卻是58%、68%與29%，由此也間接證實，日本人開車時的守法程度較高。
汽車安全技術的導入，是從90年代初期的防鎖死煞車系統(ABS)開始，到90年代後期則是安全氣囊(Air Bag)，減少了20%死亡人數。爾後預防安全的趨勢，將朝向利用電子技術來支援人類的認知、判斷與操作。依據歷史經驗，車禍的發生原因有七到八成是人類認知與判斷錯誤。
有一項技術的發展方向是在發現駕駛人認知與判斷上的疏失時，立即發出警告，例如在駕駛人仍然未察覺，煞車與引擎就能透過電子控制，防止車子打轉。典型的案例就是防止橫滑(Vehicle Stability Control, VSC)以及事前防止衝撞安全(Pre-crash Safety)系統。當汽車行駛在彎道，藉由感應器元件得知車子可能會發生打轉時，彎道外側的前輪會自動煞車，並且產生反方向瞬間偏航(Yaw Moment)。
不難想像，此類功能的實踐困難度相當高，一來道路的狀況多變，車輛動作的控制必須相當嫻熟，感應器元件的精確度以及可靠度都要有極高水準。事前防止衝撞安全系統最常使用的技術，就是用雷達來偵測障礙物，如果必須啟動煞車，會將駕駛人的安全帶束緊。當然此類運算也是異常複雜，日本汽車在這個領域已經擁有相當多的知識。
根據日本媒體在2005年底發布的資料，利用車間距離檢測功能減輕衝擊的系統，在爾後五年之內，也會應用到普及車種上。車間距離檢測功能實際上是由戴姆勒克萊斯勒(DaimlerChrysler)在1998年率先推出，隨後引起眾多競爭者跟進。不過，實際的汽車出貨量卻少得可憐，2005年時全世界也不超過10萬輛，在很多高級車種上還只是選用配備。難以普及的最大原因，即是車間距離檢測所使用的毫米波雷達價格過高。要成為標準配備，必須努力壓低價格才行。
不過，從兩個跡象的進展，可以樂觀看待這件事。首先就是射頻晶片的進化速度很快，無論是整合化、多層配線、76GHz或38GHz振盪電路的採用，以及矽鍺(SiGe)製程技術的運用，訊息都相當正面。另外，高密度安裝技術的進步也不容小覷，例如多層陶瓷基板的採用、導波管形狀的變更等，都能使封裝更簡便，並降低測試、調整的成本。
壓低晶片價格的王牌，就是矽鍺製程技術。2005年3月飛思卡爾半導體發表實用性的晶片組。在傳送電路方面實現了多項重要的整合，包括：將功率放大器、電壓控制振盪器(VCO)與頻率除法器整合成一個晶片；將介電體共振器與混頻器(Mixer)整合成一個晶片，以及將鎖相迴路(PLL)與時序控制器整合成一個晶片。而在接收電路方面，飛思卡爾也將低雜訊放大器(LNA)以及混頻器整合成一個晶片。
飛思卡爾為了利用矽鍺技術實踐76GHz的射頻晶片，特別開發了截止頻率(fT)高達200GHz，最高震盪頻率(fMax)250GHz的異質接面雙極電晶體(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)，透過變更基極(Base)位置以及減少射極(Emitter)面積，來完成高速切換功能。
各家晶片業者家降低晶片數量的方法各有不同，例如日立的毫米波雷達(圖2)，高頻電路由四顆晶片構成，包括76GHz振盪之VCO、功率放大器以及兩個整合LNA以及混頻器的積體電路。因此產業分析師大膽預測，毫米波雷達有機會在五年後成為小型車的標準配備。
在環保領域，現階段重點就是降低二氧化碳排出量。混合動力汽車在眾所期待的燃料電池尚未普及之前，應該還會引領風騷一段時期。混合動力汽車的主要構成要素包括充電電池、轉換器(Inverter)及馬達部分，都有電子元件存在。目前正有兩大課題持續進展，其一就是低價化，再者就是汽車網路中協調控制的課題。因有許多微電腦與電子控制單元存在，訊號動作須合作無間。
在舒適議題上，汽車導航已逐漸成為駕駛人熟悉的功能，這個功能也是源自日本，然後擴及歐美與世界各國。然而，目前的人機介面的改善重點，仍在於提供駕駛人行車導引與娛樂。觀察目前的進展，從近觀來看，豐田的車用資通訊系統「G-Book」讓汽車與家庭、工廠與商店彼此相連(圖3)。BMW則是運用遠紅線相機來實現夜視系統(圖4、5)。爾後，將是汽車與汽車之間、道路與汽車之間的通訊，當然這與產業整體基礎架構相關。過去汽車產業的垂直整合也將產生變革，逐漸轉為水平分工。
戴姆勒克萊斯勒與BMW於2003年7月針對電子控制單元(ECU)軟體的共通化，成立了汽車開放系統架構(Automotive Open System Architecture, AUTOSAR)國際標準化組織。豐田汽車與日產汽車也不甘示弱，於2004年10月也朝向電子控制單元軟體共通化，設立了日本汽車軟體平台與架構(Japan Automotive Software Platform and Architecture, JasPar)標準組織。兩個組織的策略並不相同，前者是標準作業系統規格書的標準化，後者則企圖從日本擅長的領域開發出新的藍海技術。方式不同，但都是為了將公司推向最有利的位置。
事實上，汽車產業不得不走向電子化的最大原因，是為了滿足環保要求，以及安全性與舒適性的需求，導致馬達以及電子控制單元數量逐年增加，而不得不然。以日產汽車為例，國民車March的電子控制單元以及馬達數量約是21個與28個，而高級車Infiniti M45的電子控制單元以及馬達數量，則躍升到50個與57個(圖6)。
由此推斷，未來汽車電子的「軟體負擔」將非常沈重。從兩個跡象可以驗證這個推論：1980年代的汽車電子程式，若換算成C語言的行數來計算，約是2,000行。然而到了2000年，已經暴增到200萬行。也就是說在20年之間成長了1,000倍。也因此汽車業者對於電子與軟體人才的招募需求持續增加，從人力網站就可看出此一趨勢。
再者，汽車環境對於元件的工作溫度範圍需求比較嚴厲，多數是在攝氏-30～80度的範圍。當然，最嚴苛的環境空間就是引擎室，最高溫度約在攝氏100～140度之間，這就是為何電子控制單元目前的耐熱溫度標準是120度，爾後則將提高到150度。
其實，各種技術只是手段，達到方便、舒適、安全，並與地球共存才是目的。無線通訊在汽車領域裡並非新技術。現有的智慧型運輸系統(Intelligent Transport Systems, ITS)已可見到兩項邁入實用化的服務。一項是車輛資訊與通訊系統(Vehicle Information and Communication System, VICS)，另一項就是電子收費系統(Electronic Toll Collection System, ETC)。
日本在1996年開始實施車輛資訊與通訊系統播送服務，結果促成日本汽車導航系統的普及。電子收費系統的導入，則是為了舒緩塞車窘境。日本從2000年開始實施，到2006年4月，安裝車輛已經高達1,100萬台以上，電子收費系統使用率超過60%。在日本的智慧型運輸系統政策上，可以看出官方與民間彼此協調的結果，例如已經訂出具體目標，要減少左右轉車禍、低能見度路段車禍、道路匯合點車禍，以及追撞車禍等，期望在2010年之前，善用無線通訊技術，將安全駕駛支援系統正式實用化。
不單是日本，路車協調系統在歐美兩地也被列為國家計畫。美國的車輛基礎建設整合(Vehicle Infrastructure Integration, VII)計畫也正在檢討中。VII計畫希望利用汽車專用頻段5.9GHz(5.850G～5.925GHz)，發展出車輛環境無線接取(Wireless Access in Vehicular Environments, WAVE)技術。這項技術也被稱為802.11p，是汽車專用的無線網路。
在歐洲，則訂出明確目標，期望在2010年車禍死亡人數比2001年減少一半。於是計畫導入緊急車禍通報系統「eCALL」，以手機作為傳輸工具，並且開始檢討路車協調系統的實用化。專注於汽車應用的無線通訊產業組織「車對車通訊聯盟(Car to Car Communication Consortium, C2CCC)」，也正在檢討802.11p的實用性。
由此可知，路車協調系統的安全技術中樞就是無線通訊，也是下一波競爭的主軸。短期來看，高可靠度以及高品質的策略，才有機會切入世界市場。例如目前汽車常用的內部網路CAN標準，規範是源自歐洲車廠，然而符合CAN規範的高品質微電腦元件，卻是由日本業者大量供應。
路車協調系統利用的通訊型態有三種，包括道路汽車之間通訊、汽車與汽車之間通訊，以及汽車道路汽車之間通訊等型態。這些通訊型態必須經過實驗確認，才能更進一步，邁入「行人與汽車之間通訊」的境界。
從技術面來看，日本路車協調系統採用的媒介較廣，包括毫米波、UHF/VHF頻段、5.8GHz頻段等。須注意的是，毫米波通訊不易受到陽光、雨雪的影響，在小範圍的頻率利用效率相當高，但是距離衰減較大，經過實際量測之後的資料傳送速率高達156Mbit/s。而歐美基本上以5.9GHz的802.11p為主，這是以驗證成功的802.11a為基礎的通訊規範，預計規格將在2007年訂出，無線存取方式依然是載波感測多重存取(CSMA)，調變方式也是正交分頻多工(OFDM)。
總之，汽車電子涵蓋的領域相當廣泛，從電源速度控制、煞車控制系統、顯示燈、驅動控制系統、安全機制、影音裝置，及通訊系統等，該如何找到市場切入點與商機，的確需要智慧。