資通訊系統加持　車用半導體漸入佳境

2007-10-17

侯俊宇/羅志權

資通訊系統由於可以同時具有導航、娛樂與通訊等功能，因此頗受歡迎，無論從上游車用半導體業者到下游車商都樂見其發展，預期將帶來一波爆發性成長。

在各家半導體業者與汽車製造商熱烈推動之下，車用電子的發展趨勢已經愈來愈樂觀。根據市調機構SA在2006年底進行的調查顯示，自2006年始，汽車電子的出貨量將從六千六百萬組一路飆升到2011年的七千八百萬組，年複合成長率達7%，在新興市場如中國等地區，更有逾8%的成長。

車用半導體持續抬頭

而將汽車電子的應用依等級區分，低階車輛上約占去車用半導體三成的比例，高階車輛則約一成，其餘近六成的車用半導體則是聚焦在中階車款，同樣為出貨量最高之市場。也正因看好這塊市場，從半導體產業、嵌入式系統、車用軟體再到車廠，無一不對汽車電子的未來樂觀以待。

事實上，隨著車用半導體的起飛，1980年原先在車用市場僅有1%占有率的電子控制單元(ECU)，也已經從車用音響、空調等簡單應用一路爆發，在2005年跨入防鎖死煞車系統(ABS)、安全氣囊(Airbag)、汽車導航系統等市場，並占去車內電子零件超過22%的比例。

一般預計，至2015年時，ECU將在車內獲得40%以上的占有率，並提供協助駕駛等先進功能。汽車導航系統更可進一步延伸成為無人駕駛系統，再次證明車用資通訊(Infotainment) 系統的重要性。

圖1　瑞薩自動車事業部副事業部長山內直樹表示，車用半導體市場在資通訊市場的帶動之下，成長可期。

瑞薩(Renesas)自動車事業部副事業部長山內直樹(Naoki Yamauchi)(圖1)表示，從車用半導體的分類來看，與人身安危切身相關的安全(Safety)領域，因此以11.6%的年複合成長率獨占鰲頭，而車體與保全(Body & Security)也因為直接影響車輛的保全，因此同樣具有7.4%的年複合成長率。其他包括車用資通訊系統、底盤(Chassis)等市場，也都有近5%的年複合成長率。

不過，山內直樹也解釋，儘管車用半導體市場蓬勃，卻還是有所區分。舉例來說，引擎或是安全氣囊的驅動，就需要混合控制器單元(MCU)的協助；至於一些簡單的工作如雨刷、門鎖，則由混合訊號IC負責；關於導航裝置的任務，自然是系統單晶片(SoC)。其他電源裝置(Power Devices)、特殊記憶體(Specialized Memories)也都有不同的應用。

山內直樹強調，車用半導體的發展，除了上述晶片單元的應用之外，更不能忽略車用網路的發展。包括CAN、LIN、FlexRay、MOST與藍牙(Bluetooth)等，都是常見的車內網路技術。而加上各式無線區域網路(WLAN)的協助，車用資通訊的應用自然更具威力。

針對無線網路應用於車內通訊，提供使用者資訊服務的作法，飛思卡爾(Freescale)則透露，行車常遭遇情況為，當駕駛人開車時同時手機來電，該如何一邊開車與應答，其解決之道可以在車體中裝置藍牙技術與免持聽筒功能，以確保行車安全及駕駛方便性之考量。

另外在行車安全性方面，可利用E-Call(Emergency Call)的危機處理機制應用執行。所謂的E-Call就是當汽車遭遇重大事故或拋錨時，使用E-Call便能透過衛星傳輸，找到汽車的正確位置。

目前通用汽車(GM)Onstar車系中就有此技術應用，而此車系也延伸E-Call功能，開發出路況導引系統，當駕駛人在路況不熟時只須按下導引鈕，系統便能指引駕駛人正確方向，日後若E-Call廣泛用於各車款，並結合無線網路形成可雙向互通資訊的網路，汽車危機處理機制將更趨完善。

這樣的網路連結，，更可能帶來與電子地圖、路況導引、商家指引與電子商務等進階服務，進一步延伸到更多加值應用。

也因為看好這樣的加值服務，意法半導體與數十家分別在車體、動力、安全與資訊娛樂系統上有所專精的業者一同策略合作，攜手打造完整的汽車解決方案。

娛樂附加價值方面，如何將網路帶進車內成為未來指標，除了未來全球微波存取互通介面(WiMAX)的加入將開啟無線網路使用新紀元，以目前許多車款後座皆加設娛樂資訊的情況來看，車用娛樂設備應用無線網路勢在必行；此外，車用行動裝置結合電腦主機也是考量重點，從超級行動電腦(UMPC)推出後的反應情況來預測，車體結合UMPC的設計，加上無線網路應用通訊架構將指日可待。

娛樂資訊更多元

對資訊科技快速成長的台灣社會而言，車子不再只是用來代步的交通工具，除了強調安全、舒適、方便等基本條件外，汽車所能提供的附加價值與娛樂資訊成為各車廠與電子產業合作的必爭之地，在通訊架構有助車用娛樂資訊之延伸來看，車用通訊應用未來將呈現一波研發熱潮。

意法半導體(STMicroelectronics)表示，台灣的車用通訊功能可由兩方面討論，一方面為提供車內使用者資訊，另外就是娛樂資訊的附加價值，目前台灣車用通訊市場開發潛力無窮的原因在於，新型車種都有配置基本通訊架構及設備，未來也朝向提供車用資訊及娛樂為市場主流，目的就是滿足現代人隨時都能享有娛樂資訊服務。

意法半導體指出，隨著車輛出廠逐年成長，車用半導體的年成長率也微幅上揚，約達9%之譜。而據估計，汽車電子帶來的利潤，更將隨著應用飛升而成長，占去車輛中的三成以上。在2010年前，汽車電子在每台汽車上的價值更上看400美元。

GPS導向3D發展

飛思卡爾也於論壇中提出目前該公司的i.MX31方案(圖2)，可應用於未來的全球衛星定位系統(GPS)，此方案的提出是由於目前車用導航系統多以平面為主，有時會誤導駕駛人的方向，因而將GPS從2D平面圖化為3D立體圖，從場景、建築物、道路到路標指示，全都模擬出小型實境，降低了駕駛人找不到路的情況。