ROHM集團(tuán)面向汽車(chē)電源領(lǐng)域的行動(dòng)

　　1.背景

　　汽車(chē)行業(yè)的全自動(dòng)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(chǎng)看，在新車(chē)中，不僅高級(jí)轎車(chē)甚至連普通轎車(chē)和微型轎車(chē)均已搭載自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)等ADAS(Advanced driver assistance system，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))功能,其市場(chǎng)認(rèn)知度也非常高，已經(jīng)越來(lái)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(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛尚需要眾多技術(shù)革新。本文就其中一個(gè)重要元素--智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)，特別是對(duì)汽車(chē)的無(wú)線通信方面進(jìn)行介紹。

　　通過(guò)回顧汽車(chē)?yán)脽o(wú)線技術(shù)與眾多事物之間連接的歷程，來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)可能的發(fā)展趨勢(shì)。

　　同時(shí)，從兩個(gè)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。

　　2.以往的智能網(wǎng)聯(lián)(車(chē)內(nèi)通信)

　　以往的車(chē)內(nèi)搭載了各種無(wú)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(chē)導(dǎo)航和汽車(chē)音響系統(tǒng)搭載了無(wú)線LAN和BlueTooth，通過(guò)與智能手機(jī)連接，可在車(chē)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(shuō)并非車(chē)廂內(nèi)，因法規(guī)要求而搭載的有TPMS(Tire Pressure Monitoring System，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng))這是當(dāng)輪胎的氣壓減少時(shí)通知駕駛員的功能，美國(guó)立法強(qiáng)制安裝后，歐洲、韓國(guó)也相繼實(shí)施。

　　這是汽車(chē)行業(yè)首個(gè)法律法規(guī)與無(wú)線通信相結(jié)合的例子。

　　引入當(dāng)初是直接監(jiān)測(cè)4個(gè)輪胎內(nèi)的氣壓，通過(guò)無(wú)線來(lái)傳輸信息。如今，為了進(jìn)一步降低成本，還有間接監(jiān)測(cè)型，有通過(guò)檢查車(chē)體平衡來(lái)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(gè)輪胎的氣壓都很低時(shí)、未達(dá)到一定速度時(shí)無(wú)法檢測(cè)出問(wèn)題來(lái)。(尤其是停車(chē)時(shí)無(wú)法監(jiān)測(cè)的重大缺點(diǎn))

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

　　3.以往的智能網(wǎng)聯(lián)(與車(chē)外通信)

　　以往的汽車(chē)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(yàn)。

　　ROHM集團(tuán)旗下的藍(lán)碧石半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出ETC、VICS及TV的數(shù)字廣播接收用LSI，已在市場(chǎng)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(wú)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(dòng)的ERA-Glonass (被稱(chēng)為“俄版eCall”)。該功能在事故發(fā)生時(shí)，與安全氣囊聯(lián)動(dòng)，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(chē)到達(dá)時(shí)間。歐洲計(jì)劃從2018年4月起也引進(jìn)該功能，要求新車(chē)必須配備該功能。通過(guò)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(chē)制熱功能失靈時(shí)的凍傷等)。

　　4.未來(lái)的智能網(wǎng)聯(lián)

　　被稱(chēng)為“V2X”(Vehicle to Everything)的車(chē)輛與眾多事物之間的通信將成為未來(lái)的主題。(圖3)

　　也可以說(shuō)是近期的熱門(mén)話題物聯(lián)網(wǎng)(IoT：Internet of Things)的汽車(chē)版—車(chē)聯(lián)網(wǎng)。

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

　　基礎(chǔ)技術(shù)從約10年前開(kāi)始，通過(guò)被稱(chēng)為“DRC(Dedicated Short Range Communication)”的通信方式，以汽車(chē)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(chē)車(chē)間和路車(chē)間通信的實(shí)證試驗(yàn)。

　　當(dāng)初是為了消除交通事故、提高安全性而計(jì)劃搭載的各種功能。

　　車(chē)車(chē)通信例：在視角不佳的路口，雙方車(chē)輛可以知道車(chē)輛從哪里來(lái)。

　　路車(chē)通信例：傳遞信號(hào)變化，督促減速。

　　為實(shí)現(xiàn)全球通用，通信標(biāo)準(zhǔn)也制定了以無(wú)線LAN(Wi-Fi)為基準(zhǔn)的DSRC專(zhuān)用的“IEEE802.11p”標(biāo)準(zhǔn)。

　　本來(lái)2016年年末美國(guó)已經(jīng)制定相關(guān)法規(guī)，計(jì)劃要求新車(chē)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(dòng)駕駛進(jìn)程發(fā)展迅猛，這種通信與自動(dòng)駕駛之間的關(guān)聯(lián)性過(guò)于密切。另外，對(duì)于最近成為問(wèn)題的黑客攻擊的防守較弱，相關(guān)對(duì)策尚未趕上也是原因之一。

　　的確，用于自動(dòng)駕駛的傳感器有被稱(chēng)為“ADAS(Advanced Driving Assistance System)”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(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛，需要盡量多的信息源，很明顯，車(chē)車(chē)間和路車(chē)間的信息也是非常重要的信息源之一。

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

　　基于這些原因，V2X尚未投入使用。

　　汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛的進(jìn)程日益加速，其核心技術(shù)是ADAS(Advanced Driver Assistance System，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))和AI(Artificial Intelligence，人工智能)。ADAS、特別是AI需要借助V2X的信息來(lái)完善。

　　例如發(fā)生交通事故時(shí)，如果能實(shí)時(shí)從事故車(chē)輛獲取事故發(fā)生前最近的視頻、事故車(chē)輛與周邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的路車(chē)間信息、與事故車(chē)輛周邊的車(chē)輛之間的車(chē)車(chē)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(duì)事故的警惕。而且這些信息將成為AI的寶貴信息來(lái)源，如果能用于制定對(duì)策、擴(kuò)大應(yīng)用到所有車(chē)輛，則有助于實(shí)現(xiàn)安全的全自動(dòng)駕駛。

　　ROHM擁有非常適用于V2X的各種電源LSI。

　　車(chē)載級(jí)開(kāi)關(guān)電源“BD9SXXX-C系列”擁有0.6A-6.0A的2mm見(jiàn)方、3mm見(jiàn)方、4mm見(jiàn)方產(chǎn)品，非常適合制作V2X用的小型模塊。(圖4)

　　其重要特征是支持車(chē)載用所必須的高溫工作(工作溫度-40-125℃)，實(shí)現(xiàn)避開(kāi)AM波段的開(kāi)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(chē)載級(jí)LDO。特別是非常適用于模塊的超小型1mm見(jiàn)方“BUXXJA2MNUX-C系列”，(圖5)可滿足不同電源結(jié)構(gòu)的要求。

　　為了對(duì)未來(lái)可能大量導(dǎo)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的無(wú)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(jì)劃加入5GAA(Automotive Association，汽車(chē)協(xié)會(huì))。該協(xié)會(huì)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(chē)行業(yè)首次聯(lián)手的團(tuán)體。這是旨在一起推動(dòng)通信行業(yè)推廣5G、汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛目標(biāo)的團(tuán)體，于去年9月正式成立。(圖6)

　　ROHM希望加入該團(tuán)體，助力實(shí)現(xiàn)CSV提倡的三大ECO(Eco Earth, Eco Energy, Eco Life)。具體地說(shuō)，就是面向未來(lái)可能大量生產(chǎn)的車(chē)輛自動(dòng)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(shì)的的小型產(chǎn)品和高效產(chǎn)品，從而助力實(shí)現(xiàn)ECO。

　　而要推進(jìn)通信功能和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，電子電路會(huì)增加，對(duì)節(jié)能化、小型化的要求也越來(lái)越高。

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

　　第一種是Nano Pulse Control?。這種技術(shù)是在開(kāi)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(shí)現(xiàn)更高頻率，有助于占電源部大半體積的線圈和電容實(shí)現(xiàn)最小化。因此是可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化的電路技術(shù)。

　　第二種是Nano Energy? 。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(guò)將該技術(shù)應(yīng)用到各種電源產(chǎn)品來(lái)實(shí)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(dòng)時(shí)間、不消耗多余電力的產(chǎn)品。

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