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2018/01/30
車聯網時代下ROHM的因應對策
文章來源 : ROHM Semiconducto
汽車產業正在迅速發展完全自動駕駛的技術。光是在日本，大家對於新車配備有自動煞車系統等ＡＤＡＳ（Advanced driver assistance system）功能的認知已經相當熟悉，因為除了高級車外，連一般車和輕型車也開始加裝此項配備。ROHM也提供以ADAS專用電源IC為主的各項產品。
（圖1: ADAS為車載的主要領域 ）
然而，若要實現完全自動駕駛，仍然需要多方面的技術改革。本文將探討的連網車即為其中一項重要因素，尤其是車輛的無線通訊技術同時也會。回顧車輛在運用無線技術連結各種配件的發展過程，以及預測汽車產業未來的發展趨勢。此外，將各項功能引進的原因劃分為追求舒適性、及因應法制化兩方面，藉此來了解其引進的理由及現況。
傳統的車內互聯網技術
傳統車內為了舒適性，裝配有智慧鎖和FM立體聲訊號發射器等各種無線設備。
最近的導航和汽車音響設備則開始搭配無線LAN和Bluetooth，透過連接智慧型手機，可在車內享受網路上的各種媒體內容及娛樂節目。
另一方面，因為法律規範而加裝的設備並非嚴格地只限定於車內。例如，因美國法律規範引進的TPMS（Tire Pressure Monitoring System），此系統在感測出輪胎空氣壓力減少時，會一併通知駕駛，在歐洲、韓國也陸續被要求引進此功能，成為汽車產業第一個同時結合法律規範和無線通訊的案例。
引進初期是將直接偵測到的4個輪胎內的氣壓資訊，以無線的方式傳送。現今為了降低成本，也出現了間接偵測型，以及藉由檢查車體平衡來確認胎壓等方式。然而，此種方式的缺點是當多個輪胎胎壓低或車速未達某個程度時，就無法偵測到胎壓，尤其是停車或車子暫停時的問題最大(尤其停車場此問題最大）。但無論如何，以某種方式監測輪胎空氣壓力的功能，已成為美國、歐洲和韓國新車的標準配備。
傳統的車外互聯網技術
為了讓駕駛和乘客在車內覺得更加舒適，傳統的車子配備有以ETC和VICS（圖2）、TV、GPS等基本接收功能為前提的通訊功能。
（圖2: VICS用ＬＳＩ方塊圖 ）
ROHM旗下的LAPIS Semiconductor，研發出具有ETC和VICS、TV等數位接收、傳播功能的IC，並成功地獲得市場採用。
另外，ROHM也提供了有助於上述功能運轉穩定的方案，例如電源IC、泛用IC、分離式元件及被動元件等產品。
也有為了因應法律規範的安全目的而引進的互聯網設備，就是俄國自今年1月起開始實施的ERA-Glonass (稱為俄國版eCall)。該設備的通訊功能，在發生事故時，和汽車的安全氣囊連動，將急救資訊和位置資訊等傳送給緊急主管機關（相當於日本的消防署），縮短救護車抵達現場的時間。歐洲預計自2018年4月起出產的新車一律將此作為標準配備。此配備能防止寒冷地區發生事故後的二次傷害（例如暖氣設備因為事故而故障，導致人員凍傷等）。
未來的互聯網技術
被稱為V2X（Vehicle to Everything）的車子和其各種通訊配備，將是業界未來的主要課題，也可說是最近成為市場話題－物聯網（IoT：Internet of Things）的汽車版。
（圖3: 什麼是V2X ）
這是汽車產業和通訊產業合作至今，未曾有過的大變化。
原始技術是約10年前開始採用DSRC（Dedicated Short Range Communication）通訊方式，以汽車業界和交通基礎設施業界為中心，在全球各地的車輛之間、道路和車輛之間實際進行試驗。
剛開始的時候，為了減少交通事故，預定安裝各種有助於安全的功能。
車輛之間的通訊範例：視線差的交叉路口，能感測車子從哪個方向過來。
車輛和道路的通訊範例：傳送交通號誌變化，促使車輛減速。
同時，以無線LAN（Wi-Fi）為基準，創造了DSRC專用的IEEE802.11p全球通用規格。
美國原本預定於2016年底，強制要求新車必須配備此一功能, 並完成法制化。
對於目前延期的原因雖然眾說紛紜，但普遍認為是因為在產業界加速自動駕駛的發展下，此類通訊和自動駕駛之間的關聯性過於緊密。此外，對於難以抵擋駭客攻擊的問題，尚未找出對策也是延期理由之一。的確，為了要實現完全自動駕駛技術，必須透過如ADAS（Advanced Driving Assistance System）的CMOS感測器、極高頻、雷射和超音波等等多種使用在自動駕駛中的感測器，取得多種情報來源，而車與車之間和道路車輛之間的資料，也是重要的資訊來源之一。
此外，若無法用堅固的防禦措施地抵擋駭客對車載通訊的攻擊，對於直接連結方向盤控制的完全自動駕駛系統來說，恐怕會發生致命的事故，也是基於該理由， V2X才無法順利推行。
汽車產業正在快速邁向完全自動駕駛的時代，其核心技術為ADAS（Advanced Driver Assistance System）和AI（Artificial Intelligence）。ADAS、特別是AI的自我學習，必須透過V2X管理平台取得資訊。
舉例來說，發生交通事故時，若能即時從發生事故的車輛，取得發生事故前的影像、事故車和周圍基礎設施之間的道路、車輛間資訊，以及從事故車周圍的其他車輛取得車輛間資訊、ADAS相關系統等資訊，就能擴散到全世界，並引發眾人對事故的關注。而且，該資訊對AI來說是非常寶貴的資訊來源，只要擬定出合適的對策方案，並全面實施在車輛上，就可以實現安全的完全自動完全自動駕駛。ROHM也準備了各種適用於V2X的電源IC。
對應車載的切換電源「BD9SXXX-C系列」從0.6Ａ-6.0Ａ，尺寸形狀有2㎜方形、3㎜方形,4mm方形，最適合製作V2X用的小型模組。
（圖4 :第二切換式穩壓器 產品陣容 ）
該系列最大特色為在車載領域，做到能對應高溫（運轉溫度 -40-125℃）和偏離AM頻寬的切換頻率2ＭＨｚ，並縮小周邊零件線圈及電容器體積。
此外，為了能對應多種電源，也準備了多款對應車裝的LDO，特別是超小型1㎜方形「BUXXJA2MNUX-C系列」，（圖5）最適合使用在模組上，能滿足各種電源架構的要求。
(照片1 : 對應車裝LDO的「BUxxJA2MNVX-C 系列」)
由於車聯網今後逐步加入愈來愈的多的無線相關產品，為了能率先提出包括電源系統ＬＳＩ到分離式元件等各種解決方案，ROHM計劃加入5GAA（Automotive Association），這是由通訊業界和汽車業界於去年9月共同成立的團體。通訊業界為了引進5Ｇ、汽車業界為了實現自動駕駛，於是雙方攜手合作，創建了Celluler-V2X規格，並推廣到全球採用。完全自動。
（圖5 : 5GAA (Automotive Association)
為了對ROHM而言，加入這個團體能實現CSV所揭示的3個ECO（Eco Earth, Eco Energy, Eco Life）。,替具體來說，即可為今後將大量製造的車輛自動駕駛相關產品和5Ｇ通訊相關產品，提供結合製造技術和電路技術的小型化及高效能元件。
而業界為了實現通訊功能和自動駕駛技術，勢必要增加電子電路，對於節能･小型化的要求將更加迫切。
在此，簡單介紹一下ROHM目前已成功研發的2種電源前端技術。
第一個為Nano Pulse Control®。該技術能在切換電源時形成極細微的脈衝（50ns以下），從傳統的100ns大幅度降低，更能實現高頻化，並將佔電源大半面積的線圈和電容器體積縮至最小。如此一來，它將成為能實現產品小型化的電路技術解決方案。
第二個為Nano Energy®。該技術是能將電路電流減至最低，同時又能避免電源特性大幅度下滑的電路技術。如果電源產品配備該技術，就能實現低消耗、以低待機電力供應高效率電源的功能，並縮短啟動時間，避免消耗無謂的電力。
雖然導入Celluer-V2X的時間尚未時確，但ROHM將持續進行研發，儘速提供最適合的產品，期望在車聯網發展初期就能貢獻一己之力。
汽車產業正在迅速發展完全自動駕駛的技術。光是在日本，大家對於新車配備有自動煞車系統等ＡＤＡＳ（Advanced driver assistance system）功能的認知已經相當熟悉，因為除了高級車外，連一般車和輕型車也開始加裝此項配備。ROHM也提供以ADAS專用電源IC為主的各項產品。
（圖1: ADAS為車載的主要領域 ）
然而，若要實現完全自動駕駛，仍然需要多方面的技術改革。本文將探討的連網車即為其中一項重要因素，尤其是車輛的無線通訊技術同時也會。回顧車輛在運用無線技術連結各種配件的發展過程，以及預測汽車產業未來的發展趨勢。此外，將各項功能引進的原因劃分為追求舒適性、及因應法制化兩方面，藉此來了解其引進的理由及現況。
傳統的車內互聯網技術
傳統車內為了舒適性，裝配有智慧鎖和FM立體聲訊號發射器等各種無線設備。
最近的導航和汽車音響設備則開始搭配無線LAN和Bluetooth，透過連接智慧型手機，可在車內享受網路上的各種媒體內容及娛樂節目。
另一方面，因為法律規範而加裝的設備並非嚴格地只限定於車內。例如，因美國法律規範引進的TPMS（Tire Pressure Monitoring System），此系統在感測出輪胎空氣壓力減少時，會一併通知駕駛，在歐洲、韓國也陸續被要求引進此功能，成為汽車產業第一個同時結合法律規範和無線通訊的案例。
引進初期是將直接偵測到的4個輪胎內的氣壓資訊，以無線的方式傳送。現今為了降低成本，也出現了間接偵測型，以及藉由檢查車體平衡來確認胎壓等方式。然而，此種方式的缺點是當多個輪胎胎壓低或車速未達某個程度時，就無法偵測到胎壓，尤其是停車或車子暫停時的問題最大(尤其停車場此問題最大）。但無論如何，以某種方式監測輪胎空氣壓力的功能，已成為美國、歐洲和韓國新車的標準配備。
傳統的車外互聯網技術
為了讓駕駛和乘客在車內覺得更加舒適，傳統的車子配備有以ETC和VICS（圖2）、TV、GPS等基本接收功能為前提的通訊功能。
（圖2: VICS用ＬＳＩ方塊圖 ）
ROHM旗下的LAPIS Semiconductor，研發出具有ETC和VICS、TV等數位接收、傳播功能的IC，並成功地獲得市場採用。
另外，ROHM也提供了有助於上述功能運轉穩定的方案，例如電源IC、泛用IC、分離式元件及被動元件等產品。
也有為了因應法律規範的安全目的而引進的互聯網設備，就是俄國自今年1月起開始實施的ERA-Glonass (稱為俄國版eCall)。該設備的通訊功能，在發生事故時，和汽車的安全氣囊連動，將急救資訊和位置資訊等傳送給緊急主管機關（相當於日本的消防署），縮短救護車抵達現場的時間。歐洲預計自2018年4月起出產的新車一律將此作為標準配備。此配備能防止寒冷地區發生事故後的二次傷害（例如暖氣設備因為事故而故障，導致人員凍傷等）。
未來的互聯網技術
被稱為V2X（Vehicle to Everything）的車子和其各種通訊配備，將是業界未來的主要課題，也可說是最近成為市場話題－物聯網（IoT：Internet of Things）的汽車版。
（圖3: 什麼是V2X ）
這是汽車產業和通訊產業合作至今，未曾有過的大變化。
原始技術是約10年前開始採用DSRC（Dedicated Short Range Communication）通訊方式，以汽車業界和交通基礎設施業界為中心，在全球各地的車輛之間、道路和車輛之間實際進行試驗。
剛開始的時候，為了減少交通事故，預定安裝各種有助於安全的功能。
車輛之間的通訊範例：視線差的交叉路口，能感測車子從哪個方向過來。
車輛和道路的通訊範例：傳送交通號誌變化，促使車輛減速。
同時，以無線LAN（Wi-Fi）為基準，創造了DSRC專用的IEEE802.11p全球通用規格。
美國原本預定於2016年底，強制要求新車必須配備此一功能, 並完成法制化。
對於目前延期的原因雖然眾說紛紜，但普遍認為是因為在產業界加速自動駕駛的發展下，此類通訊和自動駕駛之間的關聯性過於緊密。此外，對於難以抵擋駭客攻擊的問題，尚未找出對策也是延期理由之一。的確，為了要實現完全自動駕駛技術，必須透過如ADAS（Advanced Driving Assistance System）的CMOS感測器、極高頻、雷射和超音波等等多種使用在自動駕駛中的感測器，取得多種情報來源，而車與車之間和道路車輛之間的資料，也是重要的資訊來源之一。
此外，若無法用堅固的防禦措施地抵擋駭客對車載通訊的攻擊，對於直接連結方向盤控制的完全自動駕駛系統來說，恐怕會發生致命的事故，也是基於該理由， V2X才無法順利推行。
汽車產業正在快速邁向完全自動駕駛的時代，其核心技術為ADAS（Advanced Driver Assistance System）和AI（Artificial Intelligence）。ADAS、特別是AI的自我學習，必須透過V2X管理平台取得資訊。
舉例來說，發生交通事故時，若能即時從發生事故的車輛，取得發生事故前的影像、事故車和周圍基礎設施之間的道路、車輛間資訊，以及從事故車周圍的其他車輛取得車輛間資訊、ADAS相關系統等資訊，就能擴散到全世界，並引發眾人對事故的關注。而且，該資訊對AI來說是非常寶貴的資訊來源，只要擬定出合適的對策方案，並全面實施在車輛上，就可以實現安全的完全自動完全自動駕駛。ROHM也準備了各種適用於V2X的電源IC。
對應車載的切換電源「BD9SXXX-C系列」從0.6Ａ-6.0Ａ，尺寸形狀有2㎜方形、3㎜方形,4mm方形，最適合製作V2X用的小型模組。
（圖4 :第二切換式穩壓器 產品陣容 ）
該系列最大特色為在車載領域，做到能對應高溫（運轉溫度 -40-125℃）和偏離AM頻寬的切換頻率2ＭＨｚ，並縮小周邊零件線圈及電容器體積。
此外，為了能對應多種電源，也準備了多款對應車裝的LDO，特別是超小型1㎜方形「BUXXJA2MNUX-C系列」，（圖5）最適合使用在模組上，能滿足各種電源架構的要求。
(照片1 : 對應車裝LDO的「BUxxJA2MNVX-C 系列」)
由於車聯網今後逐步加入愈來愈的多的無線相關產品，為了能率先提出包括電源系統ＬＳＩ到分離式元件等各種解決方案，ROHM計劃加入5GAA（Automotive Association），這是由通訊業界和汽車業界於去年9月共同成立的團體。通訊業界為了引進5Ｇ、汽車業界為了實現自動駕駛，於是雙方攜手合作，創建了Celluler-V2X規格，並推廣到全球採用。完全自動。
（圖5 : 5GAA (Automotive Association)
為了對ROHM而言，加入這個團體能實現CSV所揭示的3個ECO（Eco Earth, Eco Energy, Eco Life）。,替具體來說，即可為今後將大量製造的車輛自動駕駛相關產品和5Ｇ通訊相關產品，提供結合製造技術和電路技術的小型化及高效能元件。
而業界為了實現通訊功能和自動駕駛技術，勢必要增加電子電路，對於節能･小型化的要求將更加迫切。
在此，簡單介紹一下ROHM目前已成功研發的2種電源前端技術。
第一個為Nano Pulse Control®。該技術能在切換電源時形成極細微的脈衝（50ns以下），從傳統的100ns大幅度降低，更能實現高頻化，並將佔電源大半面積的線圈和電容器體積縮至最小。如此一來，它將成為能實現產品小型化的電路技術解決方案。
第二個為Nano Energy®。該技術是能將電路電流減至最低，同時又能避免電源特性大幅度下滑的電路技術。如果電源產品配備該技術，就能實現低消耗、以低待機電力供應高效率電源的功能，並縮短啟動時間，避免消耗無謂的電力。
雖然導入Celluer-V2X的時間尚未時確，但ROHM將持續進行研發，儘速提供最適合的產品，期望在車聯網發展初期就能貢獻一己之力。
