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Smart Car新未來

本文作者:編輯部       點擊: 2014-05-18 16:14
前言:
Tesla電動車上市成功後,鼓舞全球汽車業積極邁向電子化程度更高的智慧汽車之路。半導體大廠皆已將汽車電子列為業務主軸,為提高汽車的可靠性、安全性、性能、環保、駕乘舒適性與便利性等而努力。本文將介紹汽車半導體廠商在產品與策略的最新進展與成果,讓我們一同期待Smart Car的新未來吧!!
 
 
瑞薩電子擘建Smart Car解決方案

身為MCU市場龍頭且在汽車市場擁有穩固地位的瑞薩電子(Renesas)認為智慧汽車為實現低碳、安全與舒適的智慧社會之重要要素。加強的傳動效率為降低C02排放量之必須 ; 改良的底盤、車身與驅動輔助系統也於安全性能中不可或缺。其他先進的汽車導航、儀表板與通訊設備也為實現舒適汽車環境的重要因素。
瑞薩電子提供完善的解決方案,其中包括微控制器、類比與電源元件,供電動車(EV)與混合動力電動車(HEV)優化的馬達與電源控制。瑞薩電子持續地開發領先技術,如:減少更多電源消耗、能在嚴峻環境下運作之元件、擴大消費電子應用的網絡與安全科技至汽車層面。

新世代汽車核心:RH850
2012年瑞薩電子領先業界發表針對汽車用途設計的全新RH850系列32位元微控制器(MCU)樣品,採用40奈米MONOS(金屬氧化氮氧化矽)嵌入式快閃記憶體,使瑞薩電子成為第一家於汽車市場中提供此一先進技術的半導體供應商。RH850系列MCU採用全新的RH850 32位元核心,以全球頂尖的32位元核心技術展現卓越的運算能力,提供超低功率處理科技所帶來的效益。隨著RH850將於2014年量產,可望為汽車電子業界注入升級新動力。

瑞薩電子的RH850能滿足各汽車市場類別瞬息萬變的主流趨勢,其中包括從ASIL-A至ASIL-D等級的功能性安全需求、整合資訊安全功能與促進環保效益(如CO2減量)的低電耗功能等。RH850系列能夠以單核心提供64 MHz至最高320 MHz的效能等級,且多核心系統將可達到更高的整體效能。其嵌入式快閃記憶體提供256 KB至8 MB的選擇,更包含模擬EEPROM功能的資料快閃記憶區塊,並可提供12.5萬次「寫入/刪除循環」的耐久運作,資料至少可保留20年。

新產品系列將包含針對多種用途量身設計的產品陣容,並全面配備RH850的32位元核心架構。該系列也將擴展單核心、雙效能核心、雙核鎖步以及多核心架構,幾乎可滿足各種汽車市場對32位元MCU的所有效能與安全需求。瑞薩電子的系列概念結合可擴充的功能IP區塊、記憶體與針腳數,使客戶能在不需要變更應用程式軟體的情況下,彈性地擴充或縮減,進而選擇最符合其需求的產品。為確保與客戶軟體的相容性,所有產品系列皆採用相同的平台開發概念,整個RH850產品系列皆重複使用相同的IP。整合式開發環境(IDE)將支援RH850全系列產品,使客戶能從現今的產品更順利轉移至新平臺,並進一步減少整體的開發成本。
 
意法半導體以車用資訊娛樂系統解決方案勝出

前三大全球汽車半導體供應商除瑞薩之外,另一家表現亮眼的廠商當屬ST意法半導體。ST的汽車解決方案涵蓋所有汽車電子應用領域:安全、動力系統、車身及車用資訊娛樂等,尤其在車用資訊娛樂與導航產品上,ST的完善產品陣容能夠一次滿足車用音響與導航平台的需求。

ST汽車產品事業群汽車音響與車載資通訊處理器行銷經理Fabrice Guerrier指出ST對市場的願景為車用音響為最大量產品、由中國與新興市場刺激銷量、車用音響接收器仍為核心技術、智慧型手機連接讓低階產品更豐富以及可定位應用日增。有鑒於此,ST提出因應的解決方案:多重標準車用音響接收器、資訊娛樂車用音響/音效處理器、GNSS多重衛星系統接收器以及高效能智慧數位音效電源放大器等。

支援中國北斗:TeseoIII問世
新近,ST推出業界首款多衛星導航系統接收器單晶片Teseo系列生力軍-TeseoIII,新產品系列能夠接收多個衛星導航系統發射的訊號,其中包括中國北斗、美國GPS、歐洲Galileo、俄羅斯GLONASS和日本的QZSS。
 

 
 
 
新Teseo III產品系列承傳了意法半導體Teseo II單晶片衛星追蹤IC業界領先的產品性能,將定位準確度提升至一個新的水平。新一代產品並充分利用意法半導體在汽車航位推算(Dead Reckoning)和輔助全球導航衛星系統(GNSS)功能的大力投入及對感測器數據整合的支援功能。

意法半導體大中華及南亞區汽車產品事業群行銷及應用總監Edoardo Merli表示:「在增加對中國北斗衛星定位系統的支援後,Teseo III可支援現有全部衛星定位系統,能夠在亞洲以及全球提供更高的定位準確度。對於汽車導航系統(in-car navigation systems)、車載資訊系統(telematics systems)、可攜式、海洋、健身等需要任何定位系統發射的最佳訊號的定位裝置,Teseo III均可在都市、郊區和山區提供出色的定位準確度。 」

Teseo III產品系列目前有兩條產品線:
-STA8089系列增加了對北斗衛星定位系統的支援,與Teseo II系列針腳相容,讓客戶能夠快速移植(或升級)應用。
-除支援中國北斗衛星定位系統外,STA8090系列新增一個能效更高的電源管理單元。
 
Teseo III 產品系列在單一晶片上整合射頻單元(RF)、數位控制器和快閃記憶體,可同時追踪多個不同的衛星定位系統。在高樓林立導致衛星訊號不強的都市,Teseo III可為目標應用提供優異的定位準確度。像Teseo系列的其它產品一樣,Teseo III兼具高定位準確度、高室內靈敏度、強大的處理性能和優異的設計靈活性。
 
飛思卡爾和Broadcom合作ADAS進入主流車種
 
先進駕駛輔助系統(ADAS)已在消費者間廣受歡迎,主要是被環繞影像攝影機所帶來的像是輔助停車或是盲點偵測等功能吸引而來。根據ABI Research, Inc的研究指出,全球ADAS市場可望在2020年達到兩千六百一十億美金,使得ADAS成為汽車業中成長最迅速的領域之一。
為因應這股市場趨勢,飛思卡爾半導體和Broadcom公司展開合作,開發出飛思卡爾的Qorivva MPC5606E – 業界第一種可以用在360度攝影機系統、完全整合的封裝微控制器(MCU)和實體層收發器(PHY)解決方案。
 
 
 

 
對於汽車代工製造商來說,攝影機尺寸日形重要,因為廠商都希望週邊攝影機可以盡量縮小,不要影響汽車外觀。小型攝影機比較易於隱藏在汽車外觀設計中,例如前方進氣柵、安全桿或後照鏡。Qorivva MPC5606E元件具備精巧的8x8毫米封裝,其設計可縮小車用攝影機模組的尺寸達五成之多,同時有助於加速上市時間,並減少整體物料成本。

Qorivva MPC5606E的尺寸和性能優勢的基礎,在於它整合了Broadcom的BroadR-Reach®車用乙太網路PHY。內建的乙太網路解決方案則實現了更小巧的影像壓縮,並且能在車內快速地傳輸影像資料。

乙太網路已經成為汽車網路技術的主流,讓各種車內的系統得以同時在一條無遮蔽雙絞線上存取資訊,速度高達100 Mbps。消除各種累贅及遮蔽式纜線之後,汽車製造商便可減少高達八成的接線成本,纜線重量也減少三成(資料來源: Broadcom)。這些省下來的成本和重量有助於將原本只有豪華車種才有的週邊視角攝影機系統引進至量產車種。

飛思卡爾與Broadcom都是OPEN Alliance Automotive Special Interest Group (SIG) (One-Pair Ethernet)的創始成員。OPEN SIG是一個汽車業和科技業領導廠商的非營利聯盟,目標在於讓乙太網路成為汽車資訊娛樂和ADAS應用首選的網路技術。配合各大汽車製造商和全球電子供應商,飛思卡爾與Broadcom承諾要促銷BroadR-Reach®,作為汽車業界的乙太網路標準介面。

Broadcom的BroadR-Reach車用級產品線已經通過全球汽車工業的嚴格要求,包括TS16949規範/ISO 9001認證,以及車內EMC效能和AEC-Q100品管合格。
 
高通助力連網汽車發展
 
未來的汽車不僅能夠時時連結至網路,還能與其他汽車相連,從而實現全新的智慧駕駛體驗。為了實現這個目標,汽車需要採用與高階智慧型手機非常相似的技術,而高通正致力於透過整合性解决方案,將手機體驗延展到汽車,將汽車打造為最大的「智慧型行動終端產品」。
 
高通為汽車業者提供出色的無線連網方案已有十多年的歷史,而確保人身與車輛安全為最初發展車載連網的主要動力。自發展初期,高通便與通用汽車(GM)攜手合作OnStar系統。目前,全球世界各地超過15家領先的汽車製造商生產的1,000多萬輛車輛都搭载了高通的產品。高通也是首家汽車4G LTE解决方案的提供商,最近更發布了首款為汽車而設計的Snapdragon™解決方案。
 

圖1:OnStar FMV提供OnStar系統核心人身安全、車輛安全以及連網服務

滿足次世代駕駛體驗─ Snapdragon™車用解決方案
高通已為了汽車推出了多種技術和解决方案,更於今年推出首款整合性解決方案─Snapdragon™車用解决方案,包括車用級Snapdragon™處理器、Gobi™ 3G/4G LTE多模數據機和Qualcomm VIVE™ Wi-Fi及藍牙解决方案。
 
在2014年度的MWC(世界行動通訊大會)上,美國高通技術公司和QNX公司攜手展示了QNX CAR™訊息娛樂應用平台—在特别改裝的奔驰CLA45 AMG上,展示了Snapdragon™車用解决方案最新的獨家性能。
 

  
高通的連網技術不僅滿足駕駛人的基本安全需求,如自動撞擊偵測與通知功能,亦提供次世代安全服務(車對車、車對交通建設通訊)、強化遠距系統診斷及維護,更因能支援4G LTE而提供進階3D導航、連網資訊娛樂服務等。

TI 率先將Bluetooth Smart技術導入連網汽車應用
 
德州儀器 (TI) 宣佈推出 SimpleLink™ 藍牙 (Bluetooth®) 低功耗 CC2541-Q1,這是一款高度整合的無線微控制器 (MCU),可提供新興智慧手機控制和有線替代應用的低功耗、低成本和簡化汽車連結。CC2541-Q1 充分利用了以下成功經驗:TI 擁有廣闊市場的藍牙智慧解決方案 (SimpleLink CC2541) 以及適用於組合 Wi-Fi、藍牙與全球導航衛星系統 (WiLink™ 8Q) 和雙模藍牙 (BL6450Q) 的汽車連結產品。

CC2541-Q1 針對推崇旨在採用藍牙智慧技術使消費者更輕鬆獲得資訊並控制汽車系統的全新汽車特性新興市場。這些新特性包括:
•智慧手機控制應用:
−可使用藍牙智慧就緒 (Bluetooth Smart Ready) 智慧手機或藍牙智慧鑰匙扣,以獨立使用或與 TI 領先的汽車接入解決方案結合來實現無鑰匙進入
−照明控制器可提供環境、集群與可編成 LED 照明
−診斷資訊可讓使用者瞭解引擎警告燈
−採用 iBeacon 技術的服務,可透過車載藍牙智慧技術進行快速發現和輕鬆配對
•有線替代可在以下裝置或系統中減輕重量並降低成本,進而提高燃油的經濟性:
−方向盤內的無線資訊娛樂控制器
−透過智慧手機達到控制、個性化設置和警報的低資料速率系統
−用於後座娛樂系統的藍牙智慧遙控器
 
SimpleLink CC2541-Q1 基於當今在全球涵蓋消費、工業、醫療和家庭應用等多種應用的TI 市場領先型 CC2541。CC2541-Q1 是一個完整的解決方案,具有 TI 的 BLE-Stack™ 軟體和範例應用,包括支援現場更新的空中下載 (over-the-air)。
 

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