參與汽車革命,人人有責

在確保安全要務的前提下,汽車業持續採用能提升自主性和效率的新技術
提升自主性,兼顧安全與可靠性
運用先進駕駛輔助系統 (ADAS) 及日後將推出的全自主駕駛技術,終結各種發生在馬路上的人員傷亡和交通事故。透過技術目前所提供的解決方案,汽車業短短幾年便能實現零死角視覺的願景。而這有一部分是靠影像感測器的演進,讓機器跟人類一樣擁有視覺,還有像是雷達和 LiDAR (光線偵測與測距) 等技術,能用不同的方式偵測物體。
這些創新技術能用在測距、3D 投影和手勢辨識。3D 投影與飛行時間 (ToF) 測距法有很大的關聯,它在已知空間 (例如車內) 內發出光線並透過偵測,來創造空間的 3D 投影圖。ToF 現在使用在偵測手勢上,像是進行控制,以及基於安全理由來監控乘客。LiDAR 同樣用於測距,它可讓汽車偵測其他移動中和靜止的物體。測距功能日後將可用於輔助其他專為支援自動駕駛所開發的技術,經由這些技術的整合,將使 LiDAR 成為未來汽車業最關鍵的技術之一。
更高效能的運算解決方案,搭配專為汽車環境最佳化的影像感測器,能在各種光源條件下作業,隨場景改變動態調整,將機器學習和人工智慧等技術部署於網路邊緣。安森美半導體正積極開發採用單光子崩潰二極體 (SPAD)/矽光電倍增器 (SiPM) 感測器的 LiDAR 技術,目標是讓汽車能真正「看見」周圍環境,從而擴展其他的感測感官。這些解決方案擁有的卓越效能可提升回應速度、準確度和可靠性,開發真正符合汽車業「安全至上」理念的系統。
電動車持續發展
汽車市場目前正積極開發的領域,便是傳動系統和車內其他關鍵功能的電動化。雖然由傳統內燃機提供動力的車輛仍持續開發中,但眾所皆知,整個業界都在往全電動化的目標邁進。油電混合車是實現全電動車目標中很重要的漸進工具,影響到半導體供應商短期和長期的產品規劃藍圖,大家都不可忘記,這是一場進化,而非一場革命。
而當中唯一不變的,就是對高品質和最佳化半導體的需求。隨著越來越多系統採用電子控制,功率電晶體的數量也快速增加;從電動尾門到電動馬達調整式座椅、電動水幫浦和自適應大燈、車窗、雨刷,還有各種其他功能。這些裝置清單列不完,並且還在快速增加中,而要持續轉為全電動化的關鍵,就是需要能適度滿足需求的裝置,因此各種裝置都有必要,不一而足。事實上,沒有任何一項裝置能夠同時完美地適用於兩種應用。
隨著汽車業為了支援油電混合車和全電動車而改採更高的電壓,雖然汽車系統仍將使用 48V 或 12V 運作,但容量更大且儲存電壓在 400V (或甚至高達 800V) 的電池將成為常態。因此,最重要就是推出更多樣化的產品系列,並投資開發全新的解決方案。舉例來說,碳化矽 (SiC) 能夠補足傳統矽裝置的不足,而且適用於高功率應用。
實現全電動車需要仰賴大量資料
隨著汽車電動化蔓延到汽車業的方方面面,製造商都認知到,汽車將變成一個越來越複雜的系統。所有功能單元現在都能互相通訊,分享車內眾多資料點所產生的資料,並利用資料執行動作。而當中許多資料與時間息息相關,因此即時性成為系統中最為關鍵的要素。
要實現全自動化,需要仰賴眾多元件,包括能支援低延遲節點網路的通訊基礎架構;汽車內部網路由數百個節點構成,每部車進入道路網路後則由一個節點代表。要實現如此驚人的改變,同時又不危害到安全,是整個汽車業需要面對的挑戰。
降低設計複雜度,加快上市速度
包括消費者及物流與大眾運輸等產業,對於提升電動化和汽車自主性的興趣與需求明顯不斷提高中。這讓製造商倍感壓力,必須加快速度開發及推出更為複雜的全新功能。
但是,設計速度卻會隨複雜度的提高而大幅減慢;工程師在開始每一項新設計時都會面對新的挑戰,而元件製造商則必須努力為客戶及其應用推出擁有更高價值和效率的產品。有了安富利與安森美半導體的協助,工程師將能得到涵蓋整個產品開發生態系統的支援;透過安富利社群調查設計創意,取得可擴大可製造性設計、供應鏈服務、全球經銷,以及法規支援和售後服務的各項資源。
例如,工程師可以利用安富利提供的 ADAS 參考設計,當中包含多功能感測器與嵌入式視覺,以及安森美半導體專為汽車成像應用所設計的模組化汽車參考系統 (MARS) 開發平台。MARS 內含評估模組,可用在安森美半導體所生產的每一款影像感測器,而且因為是模組化系統,因此任何感測器都能匹配任何處理器板或介面板使用,以供快速評估完整系統。平台採用完全可互換的方式,讓開發團隊能從概念發想階段快速跨入最終設計階段。
為了使 MARS 平台更為完善,安森美半導體還推出了 Strata Developer Studio;這是專為工程設計社群開發的最新工具,有助於克服不斷提高的設計複雜度。Strata 除了能讓工程師取得最新的設計資源,也是高效率的設計夥伴。只要將支援 Strata 的開發板插入執行 Strata 應用程式的主機電腦,其雲端連線功能便會自動存取、擷取和安裝所有必要的設計檔案,開始評估所提供的軟硬體。讓工程師有機會大幅降低設計複雜度,確保設計團隊隨時都能參考最新的設計資料。
隨時掌握不斷加速的汽車創新技術
汽車業正面臨自汽車問世以來最重要的變動期,雖然傳動系統的電動化只不過是當中一個面向,但它與汽車自主性卻有密不可分的關聯。根據 Allied Market Research 所做的一項調查指出,自動駕駛車市場 2019 年的市值僅約 550 億美元,但到 2026 年將高達 5,600 億美元。
在這個成長率驚人的過程中唯一不變的,就是廠商需要用負責任的方法來開發及推出新功能,以實現兼顧安全和自主性的全自動駕駛車。安富利與安森美半導體提供產品創新與開發生態系統,能幫助工程師跟上瞬息萬變的市場腳步。
進一步瞭解這兩家公司如何協力合作,為您的汽車應用提供堅強可靠的支援。
