汽車製造業可說是CAE（Computer-Aided Engineering，電腦輔助工程分析）應用最深最久的產業之一，汽車的設計開發乃至於零組件的開模生產都有深厚的CAE工具輔助經驗。許多國際級大型車廠，如克萊斯勒及國內部分的汽車廠與零件廠也都已應用CAE分析軟體進行產品的設計分析，若汽車電子廠商也能加緊腳步提升自身以CAE虛擬測試產品的能力，更可藉此加強汽車設計製造商對汽車電子產品的信任與認證。
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| 許多國際級大型車廠及國內部分的汽車廠與零件廠，都已應用CAE分析軟體進行產品的設計分析。 |
低成本、高效能
是設計關鍵
隨著資訊科技的發展，汽車已逐漸變成一部大型的移動電子網路系統。從引擎起動、發動機到底盤傳動、電源管理等，包括車輛行駛、傳動、轉向系統、安全系統及儀表警示等控制系統，到通訊、資訊及娛樂等種種系統，都已開始透過微處理器進行控制以及協調工作。
愈來愈多的電氣系統，使車用控制及車用電子產品設計變得更複雜，因應市場對於汽車操控技術、設備、成本、測試、性能等改善的嚴格要求，控制演算法必須更為精確，因此，工程師們面臨嚴苛的挑戰。在這一系列牽涉各種不同技術的龐大研發過程中，如何開發出低成本、高效能、靈活且能快速上市的產品，就成為成功關鍵所在。
近幾年來，全球不論產業界或學界，已開始廣泛採用「電子設計、模擬及測試驗證」技術，這是項建立在汽車電子產品開發過程的新方法及新技術，利用電腦模擬、建模的設計技術，再整合軟、硬體即時模擬（Real-Time）及系統驗證、CAN網路架構等工程技術，在產品進行實體生產之前，先對產品設計、性能、製造性等進行反覆的模擬、測試驗證及優化，以確保產品得到最佳化的結果。
現今車輛電子控制系統逐漸以分散式控制方式將車內各電子設備連接，其中，主要可透過CAN、LIN及MOST等網路通訊來連接。CAN通訊介面其傳輸速率高達1M bits／sec，主要用以取代傳統複雜的類比式控制，可減少大量布線、增加擴充彈性及容易診斷的好處。LIN 網路則是以低成本的考量而發展用於車門、車燈或是馬達控制等的應用。MOST則是應用於多媒體訊息傳輸。
取代傳統類比控制方式，車用數位網路的通訊可即時傳輸大量訊息，提供車輛內每個電子控制單元（ECU）所處理各總複雜的控制如引擎、傳動系統等計算出的資料，透CAN bus即時分送至其他ECU並做相對應處置。此外也透過網路做即時監控之功能，將各ECU所有狀態或錯誤做相對的因應。
NI的產品在汽車領域的應用提供強大的支援，除了CAN、LIN，以及Flexray通訊網路， 還提供ECU量測與校正軟體（ECU Measurement and Calibration Toolkit）。這些產品最大的好處是功能強大及程式開發容易，因為NI在許多儀器量測工具上已非常完整，所以整合車用網路CAN、LIN後可快速直接應用在車用模組的設計，例如結合DAQ相關硬體及軟體，可以很快量測引擎、油壓、傳動等訊號，如此再整合CAN模組來同步驗證訊號的正確性。
CAE軟體應用的重要性
車輛聯盟成員之一的勢流科技指出，要切入汽車產業，業者必須盡可能拉近與車廠供應鏈的距離，並在產品品質上不斷精進，以符合車廠的要求，這是所有廠商投入車用電子產業之前必須面臨的重要課題，而CAE工具則提供了這一把開啟機會之門的鑰匙。 CAE軟體的應用就是在幫助各項產品能在設計初期時，能提早預知產品性能與機能性，避免修改產品重新設計所付出的極高成本。汽車電子產品開發周期長、投入資本大、設計的嚴謹度更甚於其他產品。
例如在結構設計方面，車輛操作時振動相當劇烈，CAE軟體可以幫助產品克服振動與結構強度問題車體結構設計首重安全性，再來便是耐久性、舒適度、噪音、振動等使用層次的品質要求。車用電子產品在車體運行時會承受長時間的振動作用，當路面品質不良時，更可能承受衝擊力量而導致元件損傷，因此結構分析時必須優先考慮動態行為，模擬工具的選擇也必須以動態、撞擊求解能力為主。
汽車電子產品必須在狹小的密閉空間中配置許多發熱元件，操作環境的溼度與溫度變化非常劇烈，產品於長時間運作下的溫度會嚴重影響產品可靠度與壽命，因此散熱設計更需要透過熱流分析軟體精確評估。
由於車輛本身就是屬於移動環境，電子產品是否能承受因移動而造成的環境變化（如行駛經過一高壓電纜），其電磁耐受的部分勢必需要更多的考量。車體內部本身以及駕駛隨身無線通訊產品所建立的車內無線環境，也將是天線設計上的重要評估。應用模擬工具的分析則更容易釐清各電子產品之間電磁訊號相互影響之效應。
市面上的CAE軟體功能都相當強大，應用領域多專注於某一領域。當汽車電子設計應用需同時考量結構／製造／散熱／EMC／噪音等問題時，可變變因就相當繁多，組合出來的可能性就更為驚人，此時各領域軟體的整合應用就顯得格外重要。整合良好的CAE可以幫助各領域模擬分析時設計或分析資料的溝通，甚至可以同時完成如電路佈置設計到散熱／EMC 交互作用的模擬分析，不須一直反覆於設計變更後各項變因的調整測試。
正因為汽車電子產品的開發周期長，所須的認證與測試繁多嚴格，產品開發需要投注更多的心力。CAE軟體可以提供虛擬測試的功能，確保產品在設計初期就有了相當精確的性能評估。當有了這麼多CAE工具，如何整合使用以發揮最大效益便成為另一個重要課題。
開發愈來愈多元化
近幾年來受惠於各種應用科技的進步，汽車設計已從過去單純的交通工具變得更人性化。例如方便的速度抬頭顯示器、無線胎壓與電瓶診斷、座椅自動記憶，或是左右恆溫空調、自動感應式雨刷，甚至是方向盤上的快速換檔按鈕等電子化設備，幾年前都還只有在高級轎車上才看得到的配備，現在許多國產車上都不難看到。
汽車電子應用的具體成果，主要呈現在i-Drive的極簡人性電子設備、行車動態穩定系統、可調式電子懸吊和Pre-Safe主動安全方面。除了關於安全與性能的主要電子應用外，其他包括車燈、車上娛樂系統等相關自動化整合等等，車用電子的應用對於汽車購買者所提供的效益，隨著汽車電子應用的持續發展將愈形顯現。
根據WSTS與Strategy Analytics的統計，電子零組件在汽車的應用比重的確正逐年增加，拓墣產業研究所的分析指出，2004年每輛新車裝配的電子產品平均為1,518美元，但2008年預估達1,882美元，年複合成長率約5.5％。
而根據Allied Business Intelligence Research的歸納，底盤與懸吊系統的電子化，是目前汽車電子最主要的應用，約占總產值的26％，居次的為引擎與動力系統應用的24％，第3名是乘客的行車資訊系統，約占21％。從汽車導航系統、車內娛樂系統到可提高燃油效率的電子產品，車用電子相關發展愈形蓬勃。目前汽車電子主要市場依舊由日本、美國與歐洲的廠商所掌控，但市場分析師指出，未來幾年可能出現的蓬勃成長，將帶動其他地區廠商出線的機會。
MCU廠商積極搶進市場
有鑑於車用電子控制愈來愈多樣化，連帶使車控軟體開發設計也更趨複雜，為減輕設計用戶花費的的開發心力，Freescale與Elektrobit合作，共同提供完整的車控軟體開發、執行方案。 美國飛思卡爾半導體（Freescale Semiconductor）公司發表合乎AUTOSAR規範的電子控制單元用軟體，該軟體將能搭配該公司的微控制器使用，包括16位元的S12X系列微控制器，以及32位元的Power架構微控制器（MPC556x及MPC551x系列）。
S12X架構中採用可兼顧效能的提升與向後相容性，並專注在效能提升的問題。這個新設計可在需要處提升處理器的效能，也就是能即時處理資訊。改善系統即時效能的一個熟知的方法是，額外提供一個邏輯模組，在事件發生時產生回應，並允許處理器在較方便的時間來處理資訊。這個動態記憶體存取（DMA）控制器通常將傳送到模組的資訊複製到記憶體（RAM），並允許已處理的資訊自動從記憶體移到外部周邊裝置。所有這些工作皆獨立於目前的CPU活動。 這種方式肯定有所助益，但其效益僅限於延遲必然發生的事件，CPU還是得在某一時間處理資訊。
S12X採用一個根本的方法，即提供「智慧型DMA」控制器，不只移動資料，同時直接執行所有的處理工作。 Freescale宣稱，Freescale是目前唯一能同時提供合乎AUTOSAR規範的MCAL軟體與合乎AUTOSAR規範的OS軟體的業者。該公司的車用軟體標準合乎OSEK／VDX規範的作業系統方面有近10年的研究發展與心力貢獻。 Freescale一直是微控制器的國際大廠，無論是出貨量、市占率等都有極佳的表現，不過多年來國內卻較少有資訊產品獲消費性電子產品的應用中使用到Freescale的微控制器，原因是Freescale一直以車用領域為優先供貨，汽車應用市場成為該公司的主力。
汽車越來越仰賴電子系統來提供車輛的安全、舒適和娛樂功能，同時減少對環境的影響。但是，車用應用一直以來都是要求最嚴格的嵌入式應用之一，除了須適應嚴厲的工作條件，符合嚴格的產業認證，具備領先的性能和功能，並要在車輛使用周期中保持穩定的產品供應。台灣過去在3C領域成就斐然，未來若擴大第四C產業的發展，必須具備軟硬體兼具的能力，才能在嚴酷的競爭環境中取得生存機會。
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