隨著技術的更新◕◕││↟，世界正在快速走向自動化╃↟✘·。同樣◕◕││↟，消費者的需求激增◕◕││↟，最終設計師也需要更好地創新╃↟✘·。持續的需求和競爭壓力促使製造商在汽車╃•╃◕•、卡車和其他公路車輛中構建更高的智慧╃↟✘·。今天◕◕││↟，設計人員可以利用越來越強大的硬體和軟體技術來建立更復雜的汽車解決方案╃↟✘·。

在汽車行業◕◕││↟，基於人工智慧的自動駕駛汽車正在引領汽車新技術創新的步伐╃↟✘·。自動駕駛汽車使人工智慧能夠實現創新的交通方式╃↟✘·。這些車輛不需要駕駛員◕◕││↟，主要僅依靠感測器和軟體來操作╃↟✘·。

增強導航和物體檢測的感測器技術╃•╃◕•、先進的制動系統╃•╃◕•、影象處理演算法和機器視覺的進步為汽車製造商探索廣泛的汽車電子解決方案創造了機會╃↟✘·。電子元件的小型化╃•╃◕•、產品融合和智慧裝置的採用促進了高階駕駛輔助和電動汽車 (EV) 行業的發展╃↟✘·。

在物聯網 (IoT) 的發展中◕◕││↟，車輛連線被認為是至關重要的╃↟✘·。除了相互對話的應用程式之外◕◕││↟，未來的聯網車輛還可以與周圍環境進行通訊◕◕││↟，從而透過收集的資料產生不同形式的商機╃↟✘·。雷達╃•╃◕•、視覺和 LiDAR(光檢測和測距)系統技術有望在使具有增強安全功能的車輛完全自動駕駛方面產生重大影響╃↟✘·。預計電子控制單元 (ECU)╃•╃◕•、動力總成的進步將在電動汽車的採用中發揮關鍵作用╃↟✘·。

為了更好地理解這個主題的複雜性◕◕││↟，ELE Times 副主編兼技術通訊員 Sheeba Chauhan 與專家╃•╃◕•、瑞薩電子印度公司高階首席經理 Nachiket Hardas和德州儀器 (TI) 的 Sanjay Jain 汽車印度 FAE 經理進行了富有洞察力的對話.

影響汽車安全和互聯生活的新興技術

我們談話的起點是影響汽車安全的新興技術◕◕││↟，Nachiket對此表示✘·◕↟│：“聯網汽車配備了許多智慧和便捷的功能╃↟✘·。雖然汽車安全推動了汽車行業在人身安全和改善整體駕駛員體驗方面取得了許多進步╃↟✘·。對於聯網汽車而言◕◕││↟，網路安全至關重要◕◕││↟，將直接影響汽車安全╃↟✘·。”

Sanjay 分享了他的看法◕◕││↟，他說✘·◕↟│：“汽車安全是每輛車都需要的◕◕││↟，對路上的每一位司機都很重要╃↟✘·。這就是為什麼 TI 透過讓每個人都可以使用先進的駕駛員輔助技術來幫助讓汽車碰撞成為過去的原因╃↟✘·。幾十年來◕◕││↟，我們一直在汽車安全領域進行創新◕◕││↟，從安全氣囊和防抱死制動等被動安全系統到車道變換輔助和自動緊急制動等主動安全技術╃↟✘·。

“今天◕◕││↟，我們正在透過幫助提高車輛感知╃•╃◕•、處理和交流資訊的能力來工程進展◕◕││↟，為自動駕駛的未來奠定基礎╃↟✘·。我們正在改變攝像頭╃•╃◕•、雷達和感測器融合系統的設計◕◕││↟，以幫助製造能夠在任何路況下都能看到並在碰撞發生之前避免碰撞的車輛╃↟✘·。”他進一步補充道╃↟✘·。

汽車電子系統的技術/應用管道和未來的增長機會

Sanjay 告訴我們◕◕││↟， TI 將繼續專注於感知-計算-通訊方面◕◕││↟，因為我們在這些創新和發展的關鍵領域審議我們的汽車技術路線圖╃↟✘·。他說✘·◕↟│：“舉一個自動駕駛應用中計算方面的例子◕◕││↟，所需的最複雜的專業產品是基於 ADAS 攝像頭的感測器和融合核心的高效能應用處理器◕◕││↟，以及一些基於雷達的, 特點╃↟✘·。”

Nachiket 補充說✘·◕↟│：“隨著E/E(電氣-電子)架構的不斷發展◕◕││↟，具有高度整合 ECU 的區域和域控制應用將需要更高的效能和安全性◕◕││↟，例如◕◕││↟，瑞薩電子 16nm SOC 和 28nm 微控制器為開發人員提供了多種新的增強功能◕◕││↟，包括新的應用程式-特定的加速器 IP╃•╃◕•、更高的效能水平和更高的安全性╃↟✘·。這種組合使使用者能夠將多個 ECU 功能整合到單個 ECU 中◕◕││↟，同時滿足嚴格的汽車級安全性和實時操作要求╃↟✘·。

雷達╃•╃◕•、鐳射雷達技術對全自動駕駛汽車的影響

“自動駕駛汽車的感測能力是 ADAS 系統中的一個關鍵要素◕◕││↟，它定義了自動駕駛水平╃↟✘·。這些感測器透過提供預警和協助控制車輛來幫助減輕碰撞和事故╃↟✘·。自動制動╃•╃◕•、碰撞警告╃•╃◕•、盲點檢測╃•╃◕•、車道保持輔助等功能都在提高安全性╃↟✘·。感測器融合對於實現 3 級及以上自動駕駛至關重要╃↟✘·。” 納奇基特說

Sanjay解釋說✘·◕↟│：“為了應對危險◕◕││↟，汽車既需要對障礙物進行分類◕◕││↟，又需要在任何天氣或光照條件下準確判斷其距離╃↟✘·。一種方法是透過雷達技術╃↟✘·。問題在於◕◕││↟，雷達技術在歷史上一直很大╃•╃◕•、昂貴╃•╃◕•、耗電◕◕││↟，並且旨在檢測飛機或坦克等大型物體◕◕││↟，而不是單個行人╃↟✘·。”

結果是 TI 毫米波雷達感測器◕◕││↟，這是一種硬幣大小的高頻雷達感測器╃↟✘·。它的解析度不僅可以檢測障礙物的存在◕◕││↟，還可以識別汽車和行人之間的差異◕◕││↟，並在單個晶片上滿足最新的汽車安全標準◕◕││↟，例如新車評估計劃 (NCAP)╃↟✘·。” 他進一步補充道╃↟✘·。

電子控制單元 (ECU)╃•╃◕•、動力系統的進步預計將在電動汽車的採用中發揮關鍵作用

瑞薩正在提供系統控制解決方案以實現高速 RPM◕◕││↟，高效能硬體處理使控制反饋週期更短╃↟✘·。高度整合的專用電機控制硬體◕◕││↟，如位置感測器介面◕◕││↟，減少了 ECU 物料清單╃↟✘·。與傳統的汽油動力總成相比◕◕││↟，電動動力總成元件效率更高╃•╃◕•、重量更輕╃•╃◕•、安靜且無振動◕◕││↟，因為其活動部件更少╃↟✘·。先進的電子控制增強了驅動響應◕◕││↟，可以在保持平穩加速的同時立即提供扭矩╃↟✘·。

TI✘·◕↟│： ECU 的進步迫在眉睫◕◕││↟，可以提供更高水平的交叉計算能力◕◕││↟，從而更好地最佳化 EV 的硬體需求╃↟✘·。將可以共享功率級的核心繫統與處理器或 MCU 相結合◕◕││↟，將推動電動汽車的下一個最佳化水平╃↟✘·。

工業中使用的最新汽車感測器

為了向我們介紹工業中使用的一些最新的汽車感測器◕◕││↟，兩位發言人分享了各種感測器╃↟✘·。“汽車車廂內的空氣質量是客戶驅動的要求◕◕││↟，這一要求是透過由氣體感測元件和 CMOS 訊號調節 IC 組成的裝置來解決的╃↟✘·。該模組的感測元件由基於矽的 MEMS 結構上的加熱元件和金屬氧化物 (MOx) 化學電阻器組成╃↟✘·。ZMOD4410 氣體感測器模組設計用於檢測總揮發性有機化合物 (TVOC) 和監測室內空氣質量 (IAQ)◕◕││↟，包括估計的二氧化碳水平◕◕││↟，並採用防水 IP67 封裝╃↟✘·。” 納奇基特說╃↟✘·。

他進一步補充道◕◕││↟，“瑞薩電子使其客戶能夠設計和構建一流的感測器解決方案◕◕││↟，瑞薩電子目前提供氣體╃•╃◕•、空氣質量╃•╃◕•、溼度╃•╃◕•、流量和感應式位置感測器產品╃↟✘·。此外◕◕││↟，瑞薩的感測器訊號調理 IC 透過提供可程式設計╃•╃◕•、高精度╃•╃◕•、寬增益和量化功能以及強大的高階數字校正和線性化演算法◕◕││↟，促進了感測器介面的設計和生產╃↟✘·。”

談到 sae◕◕││↟，桑傑也分享了他的兩分錢╃↟✘·。“當前為更好的使用者體驗和安全性而進行的演進已經為重新構想感測器的方式帶來了一場革命╃↟✘·。從離散感測器實現到邊緣計算獨立感測器的正規化轉變◕◕││↟，它可以自行感知-計算-通訊◕◕││↟，僅處理有用資訊◕◕││↟，然後進一步傳送到主 ECU/計算模組╃↟✘·。”

“由 TI 基於 CMOS 技術開發的毫米波雷達感測器已將整合提升到一個新的水平◕◕││↟，將智慧雷達前端與MCU和 DSP 功能整合到單個晶片中╃↟✘·。該解決方案在 ADAS 中的感測器融合需求和入侵者檢測和手勢感應等艙內用例中都有應用用例╃↟✘·。整合水平和小尺寸使設計人員能夠為所有此類現有應用程式新增新功能╃↟✘·。隨著市場適應 ADAS 和自動駕駛汽車◕◕││↟，TI 廣泛的感測器產品組合將提供跨應用所需的靈活性╃↟✘·。” 他加了╃↟✘·。