ROHM集團(tuán)面向汽車電源領(lǐng)域的行動

　　1.背景

　　汽車行業(yè)的全自動駕駛技術(shù)，已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。

　　僅從日本市場看，在新車中，不僅高級轎車甚至連普通轎車和微型轎車均已搭載自動制動系統(tǒng)等ADAS(Advanceddriverassistancesystem，高級駕駛輔助系統(tǒng))功能,其市場認(rèn)知度也非常高，已經(jīng)越來越成為人們熟悉的概念。ROHM也擁有并供應(yīng)以電源LSI為中心的ADAS用產(chǎn)品。(圖1)

　　但是，實現(xiàn)全自動駕駛尚需要眾多技術(shù)革新。本文就其中一個重要元素--智能網(wǎng)聯(lián)汽車，特別是對汽車的無線通信方面進(jìn)行介紹。

　　通過回顧汽車?yán)脽o線技術(shù)與眾多事物之間連接的歷程，來預(yù)測未來可能的發(fā)展趨勢。

　　同時，從兩個角度(是因追求舒適性還是因法律法規(guī)強(qiáng)制規(guī)定)分析每種功能的引入原因與現(xiàn)狀。

　　圖1：車載的主要領(lǐng)域--ADAS

　　2.以往的智能網(wǎng)聯(lián)(車內(nèi)通信)

　　以往的車內(nèi)搭載了各種無線功能。

　　為提高舒適性搭載了智能鑰匙和FM發(fā)射器。

　　最近，汽車導(dǎo)航和汽車音響系統(tǒng)搭載了無線LAN和BlueTooth，通過與智能手機(jī)連接，可在車內(nèi)享受互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容。

　　另一方面，雖然嚴(yán)密地說并非車廂內(nèi)，因法規(guī)要求而搭載的有TPMS(TirePressureMonitoringSystem，胎壓監(jiān)測系統(tǒng))這是當(dāng)輪胎的氣壓減少時通知駕駛員的功能，美國立法強(qiáng)制安裝后，歐洲、韓國也相繼實施。

　　這是汽車行業(yè)首個法律法規(guī)與無線通信相結(jié)合的例子。

　　引入當(dāng)初是直接監(jiān)測4個輪胎內(nèi)的氣壓，通過無線來傳輸信息。如今，為了進(jìn)一步降低成本，還有間接監(jiān)測型，有通過檢查車體平衡來確認(rèn)氣壓的方式。但是，這種方式也存在一些缺點(diǎn)，比如當(dāng)多個輪胎的氣壓都很低時、未達(dá)到一定速度時無法檢測出問題來。(尤其是停車時無法監(jiān)測的重大缺點(diǎn))

　　不管怎么說，用某種方法監(jiān)測輪胎氣壓的功能已經(jīng)是美國、歐洲、韓國新車必須具備的功能。

　　3.以往的智能網(wǎng)聯(lián)(與車外通信)

　　以往的汽車搭載了ETC、VICS(圖2)、TV及GPS等以基本接收功能為前提的通信功能。這些功能使得駕駛?cè)藛T和乘坐人員能夠獲得更佳的舒適體驗。

　　ROHM集團(tuán)旗下的藍(lán)碧石半導(dǎo)體開發(fā)出ETC、VICS及TV的數(shù)字廣播接收用LSI，已在市場獲得廣泛應(yīng)用。

　　另外，ROHM還供應(yīng)這些設(shè)備所需的外圍元器件，如電源LSI、汎用LSI、分立元器件、無源元件等，非常有助于相關(guān)功能穩(wěn)定運(yùn)行。

　　隨著相關(guān)法規(guī)的健全，為提升安全性能而引入的功能還有智能網(wǎng)聯(lián)。

　　這就是從今年1月起在俄羅斯啟動的ERA-Glonass(被稱為“俄版eCall”)。該功能在事故發(fā)生時，與安全氣囊聯(lián)動，利用通信功能將急救信息和位置信息告知緊急救援機(jī)構(gòu)(相當(dāng)于日本消防署的機(jī)構(gòu))，可縮短救護(hù)車到達(dá)時間。歐洲計劃從2018年4月起也引進(jìn)該功能，要求新車必須配備該功能。通過搭載該功能，尤其可預(yù)防在寒冷地區(qū)發(fā)生事故的次生災(zāi)害(因事故導(dǎo)致汽車制熱功能失靈時的凍傷等)。

　　圖2：VICS用LSI方框圖

　　4.未來的智能網(wǎng)聯(lián)

　　被稱為“V2X”(VehicletoEverything)的車輛與眾多事物之間的通信將成為未來的主題。(圖3)

　　圖3：V2X是什么

　　也可以說是近期的熱門話題物聯(lián)網(wǎng)(IoT：InternetofThings)的汽車版—車聯(lián)網(wǎng)。

　　這將帶來“汽車行業(yè)與通信行業(yè)聯(lián)手”的史無前例的重大變化。

　　基礎(chǔ)技術(shù)從約10年前開始，通過被稱為“DRC(DedicatedShortRangeCommunication)”的通信方式，以汽車行業(yè)與交通基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)為中心在世界各地進(jìn)行了車車間和路車間通信的實證試驗。

　　當(dāng)初是為了消除交通事故、提高安全性而計劃搭載的各種功能。

　　車車通信例：在視角不佳的路口，雙方車輛可以知道車輛從哪里來。

　　路車通信例：傳遞信號變化，督促減速。

　　為實現(xiàn)全球通用，通信標(biāo)準(zhǔn)也制定了以無線LAN(Wi-Fi)為基準(zhǔn)的DSRC專用的“IEEE802.11p”標(biāo)準(zhǔn)。

　　本來2016年年末美國已經(jīng)制定相關(guān)法規(guī)，計劃要求新車有安裝該功能的義務(wù)。

　　導(dǎo)致延期的背景原因不一而足，一般認(rèn)為是自動駕駛進(jìn)程發(fā)展迅猛，這種通信與自動駕駛之間的關(guān)聯(lián)性過于密切。另外，對于最近成為問題的黑客攻擊的防守較弱，相關(guān)對策尚未趕上也是原因之一。

　　的確，用于自動駕駛的傳感器有被稱為“ADAS(AdvancedDrivingAssistanceSystem)”的CMOS傳感器以及毫米波、激光、超聲波傳感器等很多種，要想實現(xiàn)全自動駕駛，需要盡量多的信息源，很明顯，車車間和路車間的信息也是非常重要的信息源之一。

　　另外，對汽車通信的黑客攻擊如果不具備堅固的防御功能，與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)密切相關(guān)的全自動駕駛可能會引發(fā)致命事故。

　　基于這些原因，V2X尚未投入使用。

　　汽車行業(yè)實現(xiàn)全自動駕駛的進(jìn)程日益加速，其核心技術(shù)是ADAS(AdvancedDriverAssistanceSystem，高級駕駛輔助系統(tǒng))和AI(ArtificialIntelligence，人工智能)。ADAS、特別是AI需要借助V2X的信息來完善。

　　例如發(fā)生交通事故時，如果能實時從事故車輛獲取事故發(fā)生前最近的視頻、事故車輛與周邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的路車間信息、與事故車輛周邊的車輛之間的車車間信息、ADAS相關(guān)設(shè)備的信息等，至少可以在全世界信息共享，引起人們對事故的警惕。而且這些信息將成為AI的寶貴信息來源，如果能用于制定對策、擴(kuò)大應(yīng)用到所有車輛，則有助于實現(xiàn)安全的全自動駕駛。

　　ROHM擁有非常適用于V2X的各種電源LSI。

　　車載級開關(guān)電源“BD9SXXX-C系列”擁有0.6A-6.0A的2mm見方、3mm見方、4mm見方產(chǎn)品，非常適合制作V2X用的小型模塊。(圖4)

　　圖4：次級開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)品陣容

　　其重要特征是支持車載用所必須的高溫工作(工作溫度-40-125℃)，實現(xiàn)避開AM波段的開關(guān)頻率2MHz，有助于外圍元器件的線圈和電容的小型化。

　　另外，為支持更多電源，ROHM還準(zhǔn)備了多種車載級LDO。特別是非常適用于模塊的超小型1mm見方“BUXXJA2MNUX-C系列”，(圖5)可滿足不同電源結(jié)構(gòu)的要求。

　　圖5：車載級LDO“BUxxJA2MNVX-C 系列”

　　為了對未來可能大量導(dǎo)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車的無線相關(guān)產(chǎn)品，提供從電源LSI到分立產(chǎn)品的豐富多彩的解決方案，ROHM計劃加入5GAA(AutomotiveAssociation，汽車協(xié)會)。該協(xié)會是旨在制定“Celluler-V2X”標(biāo)準(zhǔn)，并在全球推廣的通信行業(yè)與汽車行業(yè)首次聯(lián)手的團(tuán)體。這是旨在一起推動通信行業(yè)推廣5G、汽車行業(yè)實現(xiàn)自動駕駛目標(biāo)的團(tuán)體，于去年9月正式成立。(圖6)

　　圖6：5GAA (Automotive Association)

　　ROHM希望加入該團(tuán)體，助力實現(xiàn)CSV提倡的三大ECO(EcoEarth,EcoEnergy,EcoLife)。具體地說，就是面向未來可能大量生產(chǎn)的車輛自動駕駛相關(guān)產(chǎn)品和5G通信相關(guān)產(chǎn)品，供應(yīng)集成制造技術(shù)與電路技術(shù)優(yōu)勢的的小型產(chǎn)品和高效產(chǎn)品，從而助力實現(xiàn)ECO。

　　而要推進(jìn)通信功能和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，電子電路會增加，對節(jié)能化、小型化的要求也越來越高。

　　下面簡單介紹一下為此而開發(fā)的兩種電源領(lǐng)先技術(shù)。

　　第一種是NanoPulseControl?。這種技術(shù)是在開關(guān)電源中可生成極窄脈沖(50ns以下)的技術(shù)。與以往100ns左右的脈沖相比大幅收窄，因而可實現(xiàn)更高頻率，有助于占電源部大半體積的線圈和電容實現(xiàn)最小化。因此是可實現(xiàn)產(chǎn)品小型化的電路技術(shù)。

　　第二種是NanoEnergy?。這種技術(shù)是將電路電流降低到極限，使電源特性穩(wěn)定的電路技術(shù)。通過將該技術(shù)應(yīng)用到各種電源產(chǎn)品來實現(xiàn)低功耗，創(chuàng)造以低待機(jī)功耗提供高效電源、縮短啟動時間、不消耗多余電力的產(chǎn)品。

　　雖然Celluer-V2X的引入時間尚未明確，但ROHM為了能夠在未來迅速及時地提供最佳產(chǎn)品而積極推動相關(guān)開發(fā)，力爭從引入初期階段開始就能貢獻(xiàn)自己的一份力量。