TFT-LCD在车用显示的应用
友达光电视讯显示器事业群产品研发处经理谢锦坤
TFT-LCD在车用显示设备的应用范围，概括区分成四个应用区块，一、以娱乐功能为主的多媒体模块（Multi-Media Module），包含后座娱乐显示器、前座Flip-Down显示器、数字卫星显示器以及可携式DVD播放器；二、驾驶信息操作控制面板（Driver Information Console），包含仪表板、倒车显示、中控平台、HUD抬头显示等；三、导航及资通装置，包含可携式的GPS和Telematics；四、则为其他应用，如音响系统。针对不同的应用范围，必须使用不同规格的面板，包括亮度、对比以及耐用度都有特定的要求。
谢锦坤指出，TFT-LCD在车用显示的设计区分，主要是针对受光影响的程度以及耐用性来进行调整。以亮度来说，一般在夜间或是室内的亮度只需要到400/nit就足够，但如果是在室外或是有日光照射的情况下，则需要提高至800/nit左右才足够，而在驾驶座的仪表显示则需提高至800/nit以上，主要是由于驾驶座所会遭遇的驾驶环境相当严峻，即便是在豪雨的夜间或是强烈的日照下，都必须能够正常行驶，特别是控管行车安全的仪表显示，更不能有一点闪失。
除了亮度之外，耐用性则是车用显示器的另一设计重点。目前所有的车用电子设计上都必须符合至少-40℃至105℃的可运作工作温度，以确保车辆能在恶劣的环境里正常行驶，车用显示器同样也必须符合这个规定，特别是汽车原厂的装配上，对于零组件的耐用性要求更是严谨。未来车用TFT-LCD的设计将会采用LED背光模块为主。LED背光模块不仅省电、亮度够、在耐用度上也比过去冷阴极管（CCFL）提高许多，但目前仍有一些设计挑战存在，包含LED的色彩、暗角、散热、厚度等都尚处于积极研发改良的状况。谢锦坤并透露目前已有台湾厂商设计出2mm长的LED，有效改进了厚度问题，预计之后的几年，台湾LED显示器的技术会更加成熟。
《图一》  |
LED背光模块不仅省电、亮度够、在耐用度上也比过去冷阴极管（CCFL）提高许多，但目前仍有一些设计挑战存在，包含LED的色彩、暗角、散热、厚度等都尚处于积极研发改良的状况。谢锦坤并透露目前已有台湾厂商设计出2mm长的LED，有效改进了厚度问题，预计之后的几年，台湾LED显示器的技术会更加成熟。
车用智能配线系统
中国端子电业专员简伟哲
CAN全名为Controller Area Network（控制器局域网络），它能够同时连接汽车上多个传感器，并整合于网络中，藉由各个计算机分担与分享信息以达成所需的功能，CAN BUS最早为美国军方所采用的技术，主要应用于飞弹、飞机及坦克的电子系统，至八十年代才由德国Bosch公司转应用至汽车工业中，多半只使用在特定的高级车里，目前已有越来越多的车厂开始采用CAN BUS的技术，预计未来将会普遍的使用在一般的汽车中。
目前CAN BUS于汽车电子的应用上，主要做为ECU（电子控制单元）与传感器和机械组件之间的连接网络，能够同时处理多个讯号及动作，例如安全气囊启动与电子断油系统的同时运作，行车雷达与供油和警示系统的链接与反应，由于CAN BUS使用数据总线，因此一辆车不论使用多少个ECU，数据的传输量有多大，只要将ECU引出两条线，共同接在两个节点上，就能够进行数据的传输，相较于传统汽车回路中每个信号都需要独立的信号线来说，CAN BUS提供了更轻量，更容易管理的配接环境。
CAN BUS技术已整合了全车的讯息共享，包含有驱动CAN、舒适CAN、讯息娱乐CAN、仪表CAN及诊断CAN共五条CAN，以扁平的线束贯穿全车，并依照其传输速度的差异进而区分为：高速网络（HSCAN）、中速网络（MSCAN）与低速网络（LSCAN）。安全性相关的计算机架构装置在高速网络，如音响及空调等相关设备则置于中速网络，辅助性的配备设置于低速网络，而各个网络间会藉由担任中继闸门的计算机互相交换信息。
简伟哲指出，目前车用CAN BUS系统主要面临的困难点就是各家车厂的配备系统差异很大，没有统一规格，每部车都必须量身订做，加上原厂配备连接的规格与副厂规格又不一致，车主如要安装其他副厂零件，就必须重新调整CAN的设定，这对于车主及配线设计厂都是极为不便且高成本的负担，简伟哲还提到现今已有的规格（如USB）如要移至车辆使用，也必须重新针对耐用性及共通性进一步作设定。
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简伟哲指出，目前车用CAN BUS系统主要面临的困难点就是各家车厂的配备系统差异很大，没有统一规格，每部车都必须量身订做，加上原厂配备连接的规格与副厂规格又不一致，车主如要安装其他副厂零件，就必须重新调整CAN的设定，这对于车主及配线设计厂都是极为不便且高成本的负担，简伟哲还提到现今已有的规格（如USB）如要移至车辆使用，也必须重新针对耐用性及共通性进一步作设定。
ECU在车用电子市场成长所扮演的角色
Microchip区域经理李佳哲目前全球轻量型汽车的产能，至2005年预计将有约6200万辆，至2009年时将会成长至6700万辆，连带使车用MCU的消费量也呈现成长的趋势，预计至2006年全球车用MCU的总消费量将会超过8000亿美元，其中以2004年至2005年的成长幅度最大，再依MCU的应用来作区分，则在安全应用、车身控制及驾驶信息处理的应用成长幅度最大。目前平均一部汽车中约使用25至35个MCU。
以一辆中型的轿车为例，大约会使用50个左右的MCU，其中45％为8-bit MCU、45％为16-bit MCU、10％为32-bit MCU，主要的应用为引擎控制、车身控制以及安全及防盗系统。李佳哲表示，车用微控制器在设计上有几个考虑，必须要提高耐用度，并维持至少10年至20年的数据保存时间，符合车用电子-40℃至125℃的温度要求，提供可操作的电压和频率，并且缩短运算时间。
而在MCU的电源设计上使用奈瓦技术（nano Watt），可以有效降低耗电量，在不同模块中进行转换，并与电源管理软件作结合，更有效的对整体系统的电源消耗进行控制。在封包的制程上，Microchip使用独家的Space-Saving Packaging技术，可以有效的缩小控制器的物理体积，容纳更多可能的设计，也更适合进行量产，这个技术对于恶劣的环境也有更高的适应性，同时符合JEDEC的标准。
另一方面，由于车用的电子配备逐渐增多，因此车内的配接线路也变的更加复杂，基于这个因素，整合性的控制器网络系统CAN和LIN技术会开始广泛的应用在汽车里头，未来车用微控制器和CAN之间的应用和整合将会是密不可分的技术
《图三》  |
车载导航系统科技
冠天科技总经理黄立吉
驾驶员信息系统是目前汽车电子的重要功能之一，除了提供驾驶行车必备的信息外，尚可附加娱乐功能，其主要的内容有车载导航系统、卫星定位系统、抬头显示器、数字仪表版、娱乐系统等，而车载导航系统由于可以协助驾驶正确选择行车路线，实用价值高，近年来逐渐受到重视，预计至2008年全球装载车载导航系统的车辆将会超过950万台。
车载导航设备种类大致可以区分为：车载计算机、车载DVD导航仪、车载PDA导航系统与综合信息平台（Telematics）等，目前在导航系统的应用上以GPS占最多数，根据ABI数据显示，全球GPS应用产品销售总额2003年至2008年平均复合成长率为11％，估计至2008年可成长至215亿美元，其中又以车载GPS占所有GPS产品的最大比例。全球汽车导航系统市场以日本市场为最大，其次是欧洲，美国及亚太分居三、四。日本导航系统最早从售后开始发展，而目前已经转为以前装为大宗；欧洲市场对于导航产品的需求量仅次于北美和日本，以手持装置结合GPS系统较受青睐，预计2006至2007年度的欧洲市场整体需求将会成长33％；北美的GPS产品以车载、手持、航空和航海为主，并且对于Telematics的概念接受度较大，目前配备有Telematics的车辆数已经超过100万辆，车载导航产品在北美的市场相当看好，未来内建GPS的手持装置和装置Telematics系统的车辆数将会持续成长。
黄立吉表示，目前台湾的GPS产业状况是以销售欧美市场为主，并以OBM（Original Brand Manufacturer）接单生产为首要，未来台湾GPS产品的趋势也同样呈现成长的状态，至2005年台湾GPS的产量预计会超过8000万台，产值也将到达新台币400亿元。而大陆市场则是目前极具开发性的地方，预计将会有100亿元的市场，但仍有一些发展障碍存在，包括价格以及电子地图的绘制问题，加上合法生产地图软件的公司相当少、价格高、质量也差，为目前大陆发展汽车导航的最大问题点。
黄立吉还提到，台湾投入汽车电子所面临最大的困难点就是内需市场过小，技术能力差距大，且缺乏国际汽车大厂支持，整车开发的技术受到母厂的限制，因此发展车载导航系统将是台湾投入汽车电子业最好的切入点，台湾有很好的物料组件和生产技术，只要能利用这些先天上的优势，未来台湾在车载导航系统的市场上将可以占有领先的地位。
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黄立吉还提到，台湾投入汽车电子所面临最大的困难点就是内需市场过小，技术能力差距大，且缺乏国际汽车大厂支持，整车开发的技术受到母厂的限制，因此发展车载导航系统将是台湾投入汽车电子业最好的切入点，台湾有很好的物料组件和生产技术，只要能利用这些先天上的优势，未来台湾在车载导航系统的市场上将可以占有领先的地位。
车载讯息设备的发展趋势以及关键组件的开发方向
瑞萨科技汽车应用技术第二部部长山内直树
车用电子的应用范围有汽车音响和讯息、仪表版和车身、安全气囊和安全系统、引擎与底盘等，这些应用都会使用MCU组件来做控制，目前车用电子设备的零组件以及生产商必须具备以下五点条件：一、可运作温度范围大；二、自我功耗的小量化；三、无用的电磁波辐射杂音较少发生；四、切实可行的从开发到量产的过程；五、支持系统不断高性能化的可持续开发。厂商必须先达到这五点要求，才算是有进军汽车电子的可能。山内直树指出，瑞萨的车用半导体核心技术有内置CAN和内置闪存储存的MCU以及内置SoC的SH-4A核心，和使用于控制和音响装置的混合信号IC。在车载信息系统的发展动向上，将会朝向多功能显示器及影音导航和影音服务器的方向发展。在汽车音响方面，瑞萨则专注于基本系统，音效能力，并整合译码和图像处理。
在汽车信息系统上，瑞萨的MCU在车载导航系统上占了日本市场的80％，在汽车音响上也占了41％，未来的车载信息系统控制单元，将朝向平台统一化的共通基本设计，而在车用音响芯片的设计上，瑞萨将持续朝低辐射低噪声的模块作开发，目前研发出的模块已经提供了相当优异的性能。
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山内直树也谈到，目前瑞萨正积极推动汽车电子标准化制定的活动，现今推动汽车电子标准制定的组织有LIN协会、FlexRay协会、Safe-by-Wire（ASRB）协会、TTP IP开发与AUTOSAR JasPar等，而瑞萨已经加入Safe-by-Wire和AUTOSAR等数个重要的组织，未来也将会持续推动此一活动。
汽车工业产品与系统验证制度
BVQi经理黄灯耀所谓的「验证」（Certification），就是技术公证，买卖之间为取信对方而寻求公正且具充分技术能力的第三者，对其宣告或承诺根据所查证事实作证；「认证」（Accreditation），则为政府专责机构或顾客群体组成的技术委员会，对第三者验证机构的公正性与技术能力进行查询确认公告授予信用。验证的类型区分为「产品验证」和「系统验证」，「产品认证」以样品试验证明产品符合特别规定标准或法规要求；「系统认证」则是藉由稽核手段查证并确认企业内部管理系统满足某特定的公认标准要求或法规规定。
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目前汽车零件供应型态可分为生产用零件、售后维修用零件、市售零件三类，其中生产用及售后维修用零件均在采购文件中明定产品规格及性能要求，均透过「产品量产许可制度」直接取得质量及法规符合性的保证，无须产品验证，而市售零件则以产品验证作为能在零售市场上流通的条件。而关于目前汽车零件验证的组织以及验证标准现况，黄灯耀说明，E Mark为目前欧洲最主要的认证组织，它具有欧盟指令的法源基础，所依据的产品规格标准同为欧盟标准（ECE）或等同的ISO国际标准，而在美国的消费市场汽车零件产品验证则以CAPA为主，第三者验证机构由CAPA进行资格认定与委托，所依据的产品规格标准以美国工程标准（SAE）为准，另有一个MQVP验证，主要为美国车险业者所支持，同样也是依据SAE标准。至于汽车业的质量系统验证标准则有QS9000、VDA6.
1以及ISO/TS16949，QS9000是由美国三大汽车公司所制定，以ISO9001为基础，但将于2006年底撤销，并以ISO/TS16949取代；VDA6.1为德国汽车工业所采用的共同标准，目前已为ISO/TS16949所取代；ISO/TS16949为1999年由国际汽车工业行动联盟（IATF）在ISO/TC176的协助下，结合美德法义英的五国汽车工业所制定，2002年时日本汽车制造商协会（JAMA）也参与，目前验证工作皆由IATF自行负责验证机构认证及第三者稽核工作资格认定，且不对市售汽车零件制造厂进行验证。
[2] D.A. Smolyansky, Time Domain Network Analysis:Getting S-parameters from TDR/T Measurements - Infiniband PlugFest, 2004＞ |
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