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「电动+自驾+车联 2020汽车电子科技峰会」会後报导
 

【作者: 編輯部】2020年07月17日 星期五

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由CTIMES主办,电电公会、台湾车联网产业协会及台湾检验科技协办,的「电动+自驾+车联 2020汽车电子科技峰会」,於7月16日盛大举行。国际领先的汽车电子解决方案供应商,包含罗姆半导体(ROHM)、安矽思科技(ANSYS)、克达科技、爱德克斯、精英电脑皆与会针对各项汽车电子方案与技术进行分享,学研界的台北科技大学陈柏全教授、车辆测试中心与台湾检验科技,也分别对ADAS技术、车辆安全与标准检验进行剖析。


北科大陈柏全教授 剖析ADAS技术

国立台北科技大学车辆工程系陈柏全教授,首先针对ADAS与自驾车技术进行分享,他指出,大约94%的重大交通意外都是与驾驶有关,也就是分心的驾驶,也因此刺激了ADAS技术的发展。而人的反应延迟大概约是0.75秒,如何帮助驾驶缩短反应时间就是关键。


陈柏全表示,ADAS技术分成横向与纵向,横向则是各个功能的应用;纵向则是各自相关的技术组成。而ADAS能带来许多好处,以自主紧急煞车(AEB)为例,其透过速度与距离的计算,能在小於安全煞车距离时,自动进行刹车动作。而距离的侦测与维持,甚至也可以为运输车队带来节能省油的效益(省约15%)。其他如自动转向(AES)等,都是目前ADAS技术的重要方向。


图一 :   国立台北科技大学车辆工程系陈柏全教授
图一 : 国立台北科技大学车辆工程系陈柏全教授

罗姆PMIC与SiC方案 聚焦四大汽车感测应用

而针对车载的部分,ROHM提供了四大应用方案的产品,包含:CMOS镜头模组、雷达模组(Radar)、声纳模组(Sonar)、监控模组(Supervisor)。其中针对CMOS镜头模组的PMIC(BD86852MUF-C)采SerDes高速传输,并包含软体的设置,减轻系统的开发负担。


罗姆半导体资深工程师林长青表示,透过罗姆的方案能缩小PCB尺寸,进而降低BOM成本。在缩小PCB面积部分,ROHM推出了Nano Pulse Control的技术,2MHz的规格,可以简化在输出端数量,大幅缩减一半;针对负载的响应,只需要一个小电容就能达到需求。安全部分,ROHM具备ISO26262的认证,为少数取得该资格的半导体厂,且到目前都没有被退货的纪录。


罗姆也具备宽能带隙半导体的SiC和GaN的产品方案。罗姆工程师苏健荣表示,SiC对於热,化学和机械的性质稳定,因此适合用於世代的高性能产品上。他指出,SiC的结构为垂直式,电压可承受超过600V,操作的频率约在100KHZ,驱动电压约18V;至於GaN则是水平式,电压较低为100V~600V,操作频率可达10MHZ,驱动电压则在5~6V。


苏健荣表示,ROHM的强项就在於有自己的晶圆厂,能自产SiC晶圆,同时也能开发和生产自己的产品,并有完整的整合方案,包含SiC IGBT、SiC MOSFET和GaN HEMT等。


图三 :   罗姆工程师苏健荣
图三 : 罗姆工程师苏健荣

ANSYS运用模拟技术 助业者克服汽车BMS挑战

ANSYS系统设计部经理陈正岳,以BMS电源管理系统为题,并提及ADAS,传统车厂在改善传统设计流程,电池是第一个面临的挑战,第二个是ADAS。为了要加速突破这两个环节,使用模拟软体系统的辅助,将有助於车厂快速的推出电动车与ADAS产品。


他举了与福斯(VW)车厂的合作为例,透过使用ANSYS的模拟产品,能针对电池与马达的热与各项信号进行模拟,在很短的时间内便开发一台电动赛车,并且打破了该赛事的纪录。


在电池的嵌入式设计上,陈正岳表示,在软体设计之前,是先进行安全目标和需求的提出,之後才会进入软体的设计,接着才会开始编写程式。下一步则是产生出模型,并拆解成各个功能区块,交付给工程师去设计。


而ANSYS的SCADE方案将可协助工程师进行设计。陈正岳强调,使用模型方式的好处,就是便於管理。尤其是ISO26262有Traceability的要求,采用模型的方式也能利於追踪後续修改的过程。另外,ISO 26262也需要覆盖率分析(coverage)的测试。


图四 :   ANSYS系统设计部经理陈正岳
图四 : ANSYS系统设计部经理陈正岳

充电桩需求涌现 爱德克斯模拟测试简化开发时程

同样也是模拟测试领域的业者,爱德克斯(ITECH)高级技术工程师黄圣??,则针对新能源汽车的充电桩、动力电池及汽车电子产品模拟测试做剖析。他表示,目前汽车供应链正朝向自动化、电气化与智能化发展。对此,ITECH则拥有超过700个型号的单机产品,以及超过20个标准测试系统方案。


自电池动力测试方面,能够针对道路状况进行模拟,以测知真实的用电情况。黄圣??表示,其ITS5300测试方案能够自定义波形进行道路的路况模拟,包含行驶、加速、爬坡与刹车等。他强调,电源测试首重安全,必须得知详细的故障原因,为何故障?何时故障?都要具体的探知。


而在充电设备方面,由於充电桩多是直流的系统,因此都是采用直流快充回路测试。在整车的充电测试上,黄圣??表示,此测试的要点在於需要模拟不同类型的直流桩,验证车辆的充电相容性;另外,类比充电过程中直流桩的电气故障测试,以验证车辆的保护动作。


图五 :   爱德克斯高级技术工程师黄圣??
图五 : 爱德克斯高级技术工程师黄圣??

车测中心详解ADAS/ADS验证与测试

车辆研究测试中心试车场与整车安全处叶重宇专员,针对ADAS/ADS验证与测试趋势进行探讨。他指出,对於AEB车对车防撞功能评价情境,欧洲的EURO NCAP是条件要求最高的组织,其使用CCRs(静止远方)、CCRm(前方低速)及CCRb(前方减速)三种情境来测试,而且AEB评价高不代表无碰撞。


叶重宇强调,许多意外的情境都是驾驶人难以避免的情况,但AEB系统可以最大可能的降低损害。EURO NCAP也提出了AEB弱势道路使用者系统评价情境与测试条件,进一步免除驾驶者在盲区中可能的碰撞。此外,在车道偏移警示系统(LDWS)项目上,叶重宇表示,ISO 17361标准中有针对LDWS的性能有详细的要求,并也规范了三种主要的测试情境:警示发出功能确认、警示重复性确认、误警示测试。


图六 :   车辆研究测试中心试车场与整车安全处叶重宇
图六 : 车辆研究测试中心试车场与整车安全处叶重宇

精英电脑力推智能充电桩技术

精英电脑总工程师林汉俊,则分享高功率交流电动车充电桩的技术与应用。他特别以旗下的LIVA先进电动车交流充电桩为例,说明精英电脑目前以跨入电动车市场的领域。


他指出,目前的充电桩都要使用许多的识别卡,但菁英的方案无须任何的卡片,能智能辨识用户的身分,让用户拿起充电枪,就可以直接进行充电,也就是所谓的「Plug & Charge」。而该方案是与Hubject、IoTecha和精英电脑共同研发。针对目前的充电标准,精英电脑将力推ISO15118最为其发展的基础规范。林汉俊表示,精英电脑能提供智能V2X的充电功能,透过与车联网的互接,可以探知汽车所需的充电量,反之,也能得知汽车可以提供的电脑。


图七 :   精英电脑总工程师林汉俊
图七 : 精英电脑总工程师林汉俊

克达科技提解方 解密车用网路验证

克达科技为是德科技的代理经销商,克达科技应用工程经理冯育隆,以车用网路的验证及干扰源量测为题,探讨车用网路与干扰排除的挑战。他指出,目前汽车内部的网路种类相当多元,包含CAN、MOST、LIN、汽车乙太网路等,这些多样的数据传递将会产生复杂的EMI杂讯,如何避免干扰就是汽车网路的设计重要考量。


在CAN汇流排的触发与解码方面,是德的方案特别针对CAN ID进行解读,能够方面测试者进行判读。此外,冯育隆也强调CAN量测时的眼图判读,才能对於传输的品质做更深入的理解,而是德以内建了十多种的遮罩(Mask),让使用者方便进行量测,增加作业的效率。


是德方案的另一个亮点,则是即时双汇流排的同步触发解码的功能,该功能可测知延迟的状态。此外,还有总线利用率的即时框架计数器、以及分段式记忆体撷取的功能,可延伸并取得更大量的量测资料,更精确的解读传输的正确性。冯育隆也特别指出,EMI的地线量测也渐受重视,尤其是自驾车的应用上。


图八 :   克达科技应用工程经理冯育隆
图八 : 克达科技应用工程经理冯育隆

台湾检验科技分享SOTIF验证

最後一个场次则是台湾检验科技,针对ADAS系统如何满足预期功能安全SOTIF与功能安全标准需求。台湾检验科技技术经理张国梁表示,现在自驾车需要考虑功能安全,资讯安全,以及安全标准(SOTIF)。


张国梁指出,SOTIF的出现则是为了针对自驾车的需求,以解决非功能性失效,而是感测器局限所造成的事故问题。张国梁解释,SOTIF要解决的就是系统的弱点,包含感测器的局限、致动器的极限、以及演算法的不足等。


他也举特斯拉的意外事故为例,因为本身系统功能的不足,导致了人身的伤亡。其事故的原因皆非功能失效,而是系统的局限,这些缺失就有赖於SOTIF的检验来改正。而这项规范的要点就在於演算法与资料训练的完整性够不够。


图九
图九
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