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「電動+自駕+車聯 2020汽車電子科技峰會」會後報導
 

【作者: 編輯部】   2020年07月17日 星期五

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由CTIMES主辦,電電公會、台灣車聯網產業協會及台灣檢驗科技協辦,的「電動+自駕+車聯 2020汽車電子科技峰會」,於7月16日盛大舉行。國際領先的汽車電子解決方案供應商,包含羅姆半導體(ROHM)、安矽思科技(ANSYS)、克達科技、愛德克斯、精英電腦皆與會針對各項汽車電子方案與技術進行分享,學研界的台北科技大學陳柏全教授、車輛測試中心與台灣檢驗科技,也分別對ADAS技術、車輛安全與標準檢驗進行剖析。


圖一 :   國立台北科技大學車輛工程系陳柏全教授
圖一 : 國立台北科技大學車輛工程系陳柏全教授

北科大陳柏全教授 剖析ADAS技術

國立台北科技大學車輛工程系陳柏全教授,首先針對ADAS與自駕車技術進行分享,他指出,大約94%的重大交通意外都是與駕駛有關,也就是分心的駕駛,也因此刺激了ADAS技術的發展。而人的反應延遲大概約是0.75秒,如何幫助駕駛縮短反應時間就是關鍵。


陳柏全表示,ADAS技術分成橫向與縱向,橫向則是各個功能的應用;縱向則是各自相關的技術組成。而ADAS能帶來許多好處,以自主緊急煞車(AEB)為例,其透過速度與距離的計算,能在小於安全煞車距離時,自動進行剎車動作。而距離的偵測與維持,甚至也可以為運輸車隊帶來節能省油的效益(省約15%)。其他如自動轉向(AES)等,都是目前ADAS技術的重要方向。


羅姆PMIC與SiC方案 聚焦四大汽車感測應用

而針對車載的部分,ROHM提供了四大應用方案的產品,包含:CMOS鏡頭模組、雷達模組(Radar)、聲納模組(Sonar)、監控模組(Supervisor)。其中針對CMOS鏡頭模組的PMIC(BD86852MUF-C)採SerDes高速傳輸,並包含軟體的設置,減輕系統的開發負擔。


圖二 :   羅姆半導體資深工程師林長青
圖二 : 羅姆半導體資深工程師林長青

羅姆半導體資深工程師林長青表示,透過羅姆的方案能縮小PCB尺寸,進而降低BOM成本。在縮小PCB面積部分,ROHM推出了Nano Pulse Control的技術,2MHz的規格,可以簡化在輸出端數量,大幅縮減一半;針對負載的響應,只需要一個小電容就能達到需求。安全部分,ROHM具備ISO26262的認證,為少數取得該資格的半導體廠,且到目前都沒有被退貨的紀錄。


圖三 :   羅姆半導體資深工程師蘇建榮
圖三 : 羅姆半導體資深工程師蘇建榮

羅姆也具備寬能帶隙半導體的SiC和GaN的產品方案。羅姆工程師蘇建榮表示,SiC對於熱,化學和機械的性質穩定,因此適合用於世代的高性能產品上。他指出,SiC的結構為垂直式,電壓可承受超過600V,操作的頻率約在100KHZ,驅動電壓約18V;至於GaN則是水平式,電壓較低為100V~600V,操作頻率可達10MHZ,驅動電壓則在5~6V。


蘇建榮表示,ROHM的強項就在於有自己的晶圓廠,能自產SiC晶圓,同時也能開發和生產自己的產品,並有完整的整合方案,包含SiC IGBT、SiC MOSFET和GaN HEMT等。


ANSYS運用模擬技術 助業者克服汽車BMS挑戰

ANSYS系統設計部經理陳正岳,以BMS電源管理系統為題,並提及ADAS,傳統車廠在改善傳統設計流程,電池是第一個面臨的挑戰,第二個是ADAS。為了要加速突破這兩個環節,使用模擬軟體系統的輔助,將有助於車廠快速的推出電動車與ADAS產品。


圖四 :   ANSYS系統設計部經理陳正岳
圖四 : ANSYS系統設計部經理陳正岳

他舉了與福斯(VW)車廠的合作為例,透過使用ANSYS的模擬產品,能針對電池與馬達的熱與各項信號進行模擬,在很短的時間內便開發一台電動賽車,並且打破了該賽事的紀錄。


在電池的嵌入式設計上,陳正岳表示,在軟體設計之前,是先進行安全目標和需求的提出,之後才會進入軟體的設計,接著才會開始編寫程式。下一步則是產生出模型,並拆解成各個功能區塊,交付給工程師去設計。


而ANSYS的SCADE方案將可協助工程師進行設計。陳正岳強調,使用模型方式的好處,就是便於管理。尤其是ISO26262有Traceability的要求,採用模型的方式也能利於追蹤後續修改的過程。另外,ISO 26262也需要覆蓋率分析(coverage)的測試。


充電樁需求湧現 愛德克斯模擬測試簡化開發時程

同樣也是模擬測試領域的業者,愛德克斯(ITECH)高級技術工程師黃聖棻,則針對新能源汽車的充電樁、動力電池及汽車電子產品模擬測試做剖析。他表示,目前汽車供應鏈正朝向自動化、電氣化與智能化發展。對此,ITECH則擁有超過700個型號的單機產品,以及超過20個標準測試系統方案。


圖五 :   愛德克斯高級技術工程師黃聖棻
圖五 : 愛德克斯高級技術工程師黃聖棻

自電池動力測試方面,能夠針對道路狀況進行模擬,以測知真實的用電情況。黃聖棻表示,其ITS5300測試方案能夠自定義波形進行道路的路況模擬,包含行駛、加速、爬坡與剎車等。他強調,電源測試首重安全,必須得知詳細的故障原因,為何故障?何時故障?都要具體的探知。


而在充電設備方面,由於充電樁多是直流的系統,因此都是採用直流快充回路測試。在整車的充電測試上,黃聖棻表示,此測試的要點在於需要模擬不同類型的直流樁,驗證車輛的充電相容性;另外,類比充電過程中直流樁的電氣故障測試,以驗證車輛的保護動作。


車測中心詳解ADAS/ADS驗證與測試

車輛研究測試中心試車場與整車安全處葉重宇專員,針對ADAS/ADS驗證與測試趨勢進行探討。他指出,對於AEB車對車防撞功能評價情境,歐洲的EURO NCAP是條件要求最高的組織,其使用CCRs(靜止遠方)、CCRm(前方低速)及CCRb(前方減速)三種情境來測試,而且AEB評價高不代表無碰撞。


圖六 :   車輛研究測試中心試車場與整車安全處葉重宇
圖六 : 車輛研究測試中心試車場與整車安全處葉重宇

葉重宇強調,許多意外的情境都是駕駛人難以避免的情況,但AEB系統可以最大可能的降低損害。EURO NCAP也提出了AEB弱勢道路使用者系統評價情境與測試條件,進一步免除駕駛者在盲區中可能的碰撞。此外,在車道偏移警示系統(LDWS)項目上,葉重宇表示,ISO 17361標準中有針對LDWS的性能有詳細的要求,並也規範了三種主要的測試情境:警示發出功能確認、警示重複性確認、誤警示測試。


精英電腦力推智能充電樁技術

精英電腦總工程師林漢俊,則分享高功率交流電動車充電樁的技術與應用。他特別以旗下的LIVA先進電動車交流充電樁為例,說明精英電腦目前以跨入電動車市場的領域。


圖七 :   精英電腦總工程師林漢俊
圖七 : 精英電腦總工程師林漢俊

他指出,目前的充電樁都要使用許多的識別卡,但菁英的方案無須任何的卡片,能智能辨識用戶的身分,讓用戶拿起充電槍,就可以直接進行充電,也就是所謂的「Plug & Charge」。而該方案是與Hubject、IoTecha和精英電腦共同研發。針對目前的充電標準,精英電腦將力推ISO15118最為其發展的基礎規範。林漢俊表示,精英電腦能提供智能V2X的充電功能,透過與車聯網的互接,可以探知汽車所需的充電量,反之,也能得知汽車可以提供的電腦。


克達科技提解方 解密車用網路驗證

克達科技為是德科技的代理經銷商,克達科技應用工程經理馮育隆,以車用網路的驗證及干擾源量測為題,探討車用網路與干擾排除的挑戰。他指出,目前汽車內部的網路種類相當多元,包含CAN、MOST、LIN、汽車乙太網路等,這些多樣的數據傳遞將會產生複雜的EMI雜訊,如何避免干擾就是汽車網路的設計重要考量。


圖八 :   克達科技應用工程經理馮育隆
圖八 : 克達科技應用工程經理馮育隆

在CAN匯流排的觸發與解碼方面,是德的方案特別針對CAN ID進行解讀,能夠方面測試者進行判讀。此外,馮育隆也強調CAN量測時的眼圖判讀,才能對於傳輸的品質做更深入的理解,而是德以內建了十多種的遮罩(Mask),讓使用者方便進行量測,增加作業的效率。


是德方案的另一個亮點,則是即時雙匯流排的同步觸發解碼的功能,該功能可測知延遲的狀態。此外,還有總線利用率的即時框架計數器、以及分段式記憶體擷取的功能,可延伸並取得更大量的量測資料,更精確的解讀傳輸的正確性。馮育隆也特別指出,EMI的地線量測也漸受重視,尤其是自駕車的應用上。


台灣檢驗科技分享SOTIF驗證

最後一個場次則是台灣檢驗科技,針對ADAS系統如何滿足預期功能安全SOTIF與功能安全標準需求。台灣檢驗科技技術經理張國樑表示,現在自駕車需要考慮功能安全,資訊安全,以及安全標準(SOTIF)。


圖九 :   台灣檢驗科技技術經理張國樑
圖九 : 台灣檢驗科技技術經理張國樑

張國樑指出,SOTIF的出現則是為了針對自駕車的需求,以解決非功能性失效,而是感測器侷限所造成的事故問題。張國樑解釋,SOTIF要解決的就是系統的弱點,包含感測器的侷限、致動器的極限、以及演算法的不足等。


他表示,多起的自駕意外事故除了可能是系統功能失效,有可能是是系統的性能侷限而造成,這些系統的性能侷限缺失就有賴於SOTIF的標準來檢驗與確認。而這項規範的要點就在於演算法與資料訓練的完整性夠不夠。


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